[发明专利]层叠复合构件的形状最优化解析方法及形状最优化解析装置

说明书

本发明的层叠复合构件的形状最优化解析方法将由平面单元及/或立体单元构成的车身模型的一部分通过层叠复合构件进行模型化，并进行该模型化后的层叠复合构件的形状的最优化解析，其中，包括：设计空间设定步骤(S1)，将车身模型中的成为最优化的对象的部分设定为设计空间；层叠块模型生成步骤(S3)，在设计空间生成由立体单元构成且材料特性不同的多个层层叠而成的层叠块模型；结合处理步骤(S5)，将层叠块模型与车身模型结合；及最优化解析步骤(S7)，输入解析条件，进行求出对于层叠块模型的最优形状的最优化解析。

技术领域

本发明涉及层叠复合构件(layered composite member)的形状最优化解析(analysis of shape optimization)方法及形状最优化解析装置，特别是涉及将结构体(structural body)的一部分设为材料特性(material property)不同的多个层层叠的层叠复合构件，并求出该层叠复合构件的最优的形状的层叠复合构件的形状最优化解析方法及形状最优化解析装置。需要说明的是，在本发明中，形状最优化不是预先设想规定的形状例如T字形状并以该规定的形状为前提求出最优的形状，而是指不设想规定的形状地求出满足解析条件的最优的形状的意思。

背景技术

近年来，特别是在汽车产业中以环境问题为起因的车身的轻量化(weightreduction of automotive body)不断进展，成为车身的设计中不缺乏基于计算机辅助工程学(computer aided engineering)的解析(以下，称为“CAE解析”)的技术。在该CAE解析中，已知有通过使用数理最优化(mathematical optimization)、板厚最优化(thicknessoptimization)、形状最优化、拓扑最优化(topology optimization)等最优化技术而实现车身的轻量化或刚性(stiffness)的提高等这样的车身性能(vehicle performance)的提高的情况，上述的最优化技术在例如发动机体等铸件的结构最优化(structuraloptimization)中经常使用。

在最优化技术之中，特别是拓扑最优化也不断引起瞩目。拓扑最优化是设置一定程度的大小的设计空间(design space)，向该设计空间装入立体单元(three-dimensionalelement)，通过满足被赋予的条件且保留必要最小限度的立体单元的部分，来求出满足该条件的最优形状的方法。因此，在拓扑最优化中，使用对成为设计空间的立体单元直接进行限制(constraint)并直接施加载荷(load)这样的方法。

作为与这样的拓扑最优化相关的技术，专利文献1公开了用于复杂的结构体的组件的拓扑最优化的方法。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-250818号公报

专利文献2：日本特开2013-025533号公报

非专利文献

非专利文献1：弓削，另外1名，“建筑机械的最优设计”，成蹊大学工程学研究报告，Vol.41，No.1，2004年，p.1-5

发明内容

发明要解决的课题