JP2001117964A - 構造最適化支援システム - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】有限要素感度解析を用いて感度係数を求め、設
計者が設計指針を簡単に判断できる有効な手段で表示
し、構造パラメータのばらつきが及ぼす構造応答の確率
特性を感度係数により定量的に評価できる構造最適化支
援システムを提供する。 【解決手段】本発明は、求められた感度係数を用いて、
一次近似二次モーメント法などの確率・統計的方法に適
用することにより、標準偏差を求め、構造物の変動量を
評価する。
計者が設計指針を簡単に判断できる有効な手段で表示
し、構造パラメータのばらつきが及ぼす構造応答の確率
特性を感度係数により定量的に評価できる構造最適化支
援システムを提供する。 【解決手段】本発明は、求められた感度係数を用いて、
一次近似二次モーメント法などの確率・統計的方法に適
用することにより、標準偏差を求め、構造物の変動量を
評価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の一つ以上
の不確定な設計パラメータに対する応答の確率特性を求
めることにより、構造設計を行う構造最適化支援システ
ムに関する。
の不確定な設計パラメータに対する応答の確率特性を求
めることにより、構造設計を行う構造最適化支援システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の構造適正化支援システムは、解析
するための有限要素モデルを構成する過程で、材料定
数，節点座標，境界条件などの設計パラメータが確定的
に取り扱われる。また、設計パラメータのばらつきが及
ぼす構造応答の変動を定量的に評価したい場合には、設
計パラメータを変更した解析を繰り返し行う必要があ
る。
するための有限要素モデルを構成する過程で、材料定
数，節点座標，境界条件などの設計パラメータが確定的
に取り扱われる。また、設計パラメータのばらつきが及
ぼす構造応答の変動を定量的に評価したい場合には、設
計パラメータを変更した解析を繰り返し行う必要があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、確
定的な設計パラメータを入力して解析を行い、信頼性評
価によって設計条件を決める。従って、解析対象を確定
的なモデルに置き換えることができない場合には、対処
することができない。また、解の変動を考慮する場合
は、設計者の判断により設計パラメータの変更を行い、
繰り返し解析を行う必要があるため、設計者の判断ミス
と設計工数の増大が生じる恐れがある。さらに、構造物
のどの部分の設計パラメータをどの程度変動させれば求
める応答が設計規準を満足できるか、設計者が把握する
ことが困難であり、設計の効率化という点で不十分であ
った。
定的な設計パラメータを入力して解析を行い、信頼性評
価によって設計条件を決める。従って、解析対象を確定
的なモデルに置き換えることができない場合には、対処
することができない。また、解の変動を考慮する場合
は、設計者の判断により設計パラメータの変更を行い、
繰り返し解析を行う必要があるため、設計者の判断ミス
と設計工数の増大が生じる恐れがある。さらに、構造物
のどの部分の設計パラメータをどの程度変動させれば求
める応答が設計規準を満足できるか、設計者が把握する
ことが困難であり、設計の効率化という点で不十分であ
った。
【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
決するために、有限要素感度解析を用いて効率的に感度
係数を求め、設計者が設計指針を簡単に判断できるよう
に表示し、構造パラメータのばらつきが及ぼす構造応答
の確率特性を感度係数を用いて定量的に評価できる構造
最適化支援システムを提供する。
決するために、有限要素感度解析を用いて効率的に感度
係数を求め、設計者が設計指針を簡単に判断できるよう
に表示し、構造パラメータのばらつきが及ぼす構造応答
の確率特性を感度係数を用いて定量的に評価できる構造
最適化支援システムを提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、設計パラメータの代表値を用いて構造
物の代表的な特性である確定解を求めると同時に、設計
パラメータが変動する際の、構造物の変動の度合いを求
める有限要素感度解析手段と、前記確定解と感度係数を
データベースとして保存しておくデータベース手段と、
設計規準値と前記確定解を画面に表示し、前記確定解が
設計規準を満たさない位置を最適化設計の評価点として
選択できる手段と、選択された、評価点に対する全ての
設計パラメータの感度係数を大きさの段階表として表示
し、変動させる設計パラメータが選択できる手段と、選
択された設計パラメータを変動させる変動範囲の上限値
と下限値を入力できる設計仕様入力手段と、前記評価点
において、前記設計仕様入力手段で入力された設計パラ
メータの変動範囲の上限値と下限値に対する構造物の応
答の変動後の予測値を求め、画面上に表わすことができ
る手段と、設計パラメータの確率特性を入力することに
より、前記データベース手段から確定解と感度係数を参
照し、応答の統計量を求める手段と、前記構造物の確定
値と±３σ限界線（σ：標準偏差）図および、応答の標
準偏差の分布を色分け等高線図を画面上に表わす手段
と、信頼性の評価を表わす値を求める手段と不確定な設
計パラメータに対して信頼性の尺度として信頼性指標に
着目し、前記目的関数を目標値に到達させるような構造
最適手段を具備している。
めに、本発明は、設計パラメータの代表値を用いて構造
物の代表的な特性である確定解を求めると同時に、設計
パラメータが変動する際の、構造物の変動の度合いを求
める有限要素感度解析手段と、前記確定解と感度係数を
データベースとして保存しておくデータベース手段と、
設計規準値と前記確定解を画面に表示し、前記確定解が
設計規準を満たさない位置を最適化設計の評価点として
選択できる手段と、選択された、評価点に対する全ての
設計パラメータの感度係数を大きさの段階表として表示
し、変動させる設計パラメータが選択できる手段と、選
択された設計パラメータを変動させる変動範囲の上限値
と下限値を入力できる設計仕様入力手段と、前記評価点
において、前記設計仕様入力手段で入力された設計パラ
メータの変動範囲の上限値と下限値に対する構造物の応
答の変動後の予測値を求め、画面上に表わすことができ
る手段と、設計パラメータの確率特性を入力することに
より、前記データベース手段から確定解と感度係数を参
照し、応答の統計量を求める手段と、前記構造物の確定
値と±３σ限界線（σ：標準偏差）図および、応答の標
準偏差の分布を色分け等高線図を画面上に表わす手段
と、信頼性の評価を表わす値を求める手段と不確定な設
計パラメータに対して信頼性の尺度として信頼性指標に
着目し、前記目的関数を目標値に到達させるような構造
最適手段を具備している。
【０００６】即ち、本発明では、有限要素感度解析を用
いることにより入・出力変数を変動項として扱い多量な
情報を効率的に処理する有効的な表示手段と評価プロセ
スを備える。この結果、構造物を評価する際に確定解
と、その設計パラメータの変動に対する感度係数が得ら
れ、設計パラメータが変動する際の、評価点の変動量を
求めて、表示手段にそれぞれを自動的に表示することが
できる。
いることにより入・出力変数を変動項として扱い多量な
情報を効率的に処理する有効的な表示手段と評価プロセ
スを備える。この結果、構造物を評価する際に確定解
と、その設計パラメータの変動に対する感度係数が得ら
れ、設計パラメータが変動する際の、評価点の変動量を
求めて、表示手段にそれぞれを自動的に表示することが
できる。
【０００７】これにより設計者は、どの設計パラメータ
が評価する解に影響を大きく及ぼすかを迅速に判断でき
る。本発明は、求められた感度係数を用いて、一次近似
二次モーメント法などの確率・統計的方法に適用するこ
とにより、標準偏差を求め、構造物の変動量の評価がで
きる。
が評価する解に影響を大きく及ぼすかを迅速に判断でき
る。本発明は、求められた感度係数を用いて、一次近似
二次モーメント法などの確率・統計的方法に適用するこ
とにより、標準偏差を求め、構造物の変動量の評価がで
きる。
【０００８】また、信頼性評価手段として、感度係数に
より作成された状態関数にＦＯＳＭ（First-Order Seco
nd-Moment）法やＡＦＯＳＭ（Advanced First-Order Se
cond-Moment） 法などの二次モーメント法あるいは破損
確率の上界を求める方法などの確率・統計的方法を適用
することにより、構造信頼性に関する情報が得られる。
より作成された状態関数にＦＯＳＭ（First-Order Seco
nd-Moment）法やＡＦＯＳＭ（Advanced First-Order Se
cond-Moment） 法などの二次モーメント法あるいは破損
確率の上界を求める方法などの確率・統計的方法を適用
することにより、構造信頼性に関する情報が得られる。
【０００９】また、本発明では設計パラメータの変動幅
の設定等に関するデータはプロセス過程の画面上に入力
することと、有限要素感度解析による解析結果（構造物
の確定解と感度係数）はデータベースとして出力ファイ
ルに一旦格納され、そのファイルを基に構造物の応答の
分散（標準偏差）が評価される。
の設定等に関するデータはプロセス過程の画面上に入力
することと、有限要素感度解析による解析結果（構造物
の確定解と感度係数）はデータベースとして出力ファイ
ルに一旦格納され、そのファイルを基に構造物の応答の
分散（標準偏差）が評価される。
【００１０】このようなプロセスの組み合わせによって
システムの中で最も演算時間が要する有限要素感度解析
手段で構造物の応答の確定解と感度係数求め、これらを
データベースとして保存しておくことで、設計パラメー
タの任意の確率特性に対応する構造物の応答の確率特性
が代入計算といった短時間の演算で評価される。
システムの中で最も演算時間が要する有限要素感度解析
手段で構造物の応答の確定解と感度係数求め、これらを
データベースとして保存しておくことで、設計パラメー
タの任意の確率特性に対応する構造物の応答の確率特性
が代入計算といった短時間の演算で評価される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により詳細
に説明する。
に説明する。
【００１２】図１は本発明の構造最適化支援システムの
一実施例を示している。まず図１の感度解析プロセスｇ
１を図２で詳細に説明する。このプロセスｇ１では、ま
ず、モデル作成手段１により形状，材料，境界条件など
を入力することにより構造物の有限要素データを作る。
次に設計パラメータを入力手段２を用いて設計規準値と
設計パラメータを入力し、有限要素感度解析手段３を用
いて、構造物の設計パラメータが変動する前の解、すな
わち確定解と設計パラメータの変動に対する解の感度係
数を計算し、表示手段４により、確定解の大きさを色分
けで表示する。
一実施例を示している。まず図１の感度解析プロセスｇ
１を図２で詳細に説明する。このプロセスｇ１では、ま
ず、モデル作成手段１により形状，材料，境界条件など
を入力することにより構造物の有限要素データを作る。
次に設計パラメータを入力手段２を用いて設計規準値と
設計パラメータを入力し、有限要素感度解析手段３を用
いて、構造物の設計パラメータが変動する前の解、すな
わち確定解と設計パラメータの変動に対する解の感度係
数を計算し、表示手段４により、確定解の大きさを色分
けで表示する。
【００１３】確定解が設計規準を満たさない位置を評価
点として設計者が選択し、表示手段５に自動的に反映表
示する。表示手段５では、選択された評価点において一
つ以上の設計パラメータの変動に対する感度係数を大き
さの段階表を用いて表示する。評価点の評価値に最も影
響を及ぼす設計パラメータを選択し８のように次の設計
仕様入力手段７に自動的に反映表示させる。設計仕様の
入力手段７では変動させる設計パラメータの下限値，上
限値を入力する。
点として設計者が選択し、表示手段５に自動的に反映表
示する。表示手段５では、選択された評価点において一
つ以上の設計パラメータの変動に対する感度係数を大き
さの段階表を用いて表示する。評価点の評価値に最も影
響を及ぼす設計パラメータを選択し８のように次の設計
仕様入力手段７に自動的に反映表示させる。設計仕様の
入力手段７では変動させる設計パラメータの下限値，上
限値を入力する。
【００１４】次に構造適正化手段９では、表示手段１０
を用いて設計仕様の入力手段７で入力した設計パラメー
タの下限値，上限値を変動範囲とし、設計パラメータが
変動する際の、確定解の変動を予測値として表示する。
ここで設計規準を満足してない評価点における設計パラ
メータの適正値が決定される。次に設計者の判断により
決定された設計パラメータをその不確定性を考慮し、信
頼性評価のプロセスｇ２に進む。
を用いて設計仕様の入力手段７で入力した設計パラメー
タの下限値，上限値を変動範囲とし、設計パラメータが
変動する際の、確定解の変動を予測値として表示する。
ここで設計規準を満足してない評価点における設計パラ
メータの適正値が決定される。次に設計者の判断により
決定された設計パラメータをその不確定性を考慮し、信
頼性評価のプロセスｇ２に進む。
【００１５】図３では、信頼性評価のプロセスｇ２を詳
細に説明する。図３の確率特性の評価手段１１では、格
納手段３′を用いて設計パラメータのばらつきによる応
答の変動の評価を行う。その評価法について以下に説明
する。ばらつきの評価には一次近似二次近似モーメント
法を用いる。構造物の応答の任意の成分Ｚは、その系を
構成するｎ個設計パラメータＸ1,Ｘ2,…,Ｘnの値が与え
られたとき定まるという意味から、形式的に次に示す関
数表示式（１） Ｚ＝ｇ（Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘn） …（１） が与えることができる。これを確定値
細に説明する。図３の確率特性の評価手段１１では、格
納手段３′を用いて設計パラメータのばらつきによる応
答の変動の評価を行う。その評価法について以下に説明
する。ばらつきの評価には一次近似二次近似モーメント
法を用いる。構造物の応答の任意の成分Ｚは、その系を
構成するｎ個設計パラメータＸ1,Ｘ2,…,Ｘnの値が与え
られたとき定まるという意味から、形式的に次に示す関
数表示式（１） Ｚ＝ｇ（Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘn） …（１） が与えることができる。これを確定値
【００１６】
【数１】
【００１７】のまわりでTaylor展開すると次のようにな
る。
る。
【００１８】
【数２】
【００１９】式（２）の各偏微分係数はすべて確定値
【００２０】
【数３】
【００２１】で評価することを意味する。このように設
計パラメータのばらつきを考慮した場合の特性値の応答
Ｚは、確定項
計パラメータのばらつきを考慮した場合の特性値の応答
Ｚは、確定項
【００２２】
【数４】
【００２３】および偏微分係数で表わされる設計パラメ
ータの変動に対する感度係数
ータの変動に対する感度係数
【００２４】
【数５】
【００２５】と変動幅
【００２６】
【数６】
【００２７】を用いて表わされる。
【００２８】確定値
【００２９】
【数７】
【００３０】におけるＺの期待値Ｅ［Ｚ］と分散Ｖａｒ
［Ｚ］は感度係数を用いて以下のように求めることがで
きる。
［Ｚ］は感度係数を用いて以下のように求めることがで
きる。
【００３１】
【数８】
【００３２】ここで、Ｃｏｖ［ＸiＸj］は確率変数Ｘi
とＸjに関する共分散であり、
とＸjに関する共分散であり、
【００３３】
【数９】
【００３４】で表わされる二次の期待値まわりのモーメ
ントである。具体的にはそれぞれの確率変数ＸiとＸjの
ばらつきを表す。特性値のばらつきの程度を示す標準偏
差は、式（４）の平方根として求められ、確定解と共に
構造物の応答の±３σ限界線と構造物の応答の標準偏差
を色分け等高線として表示手段１４に表示される。
ントである。具体的にはそれぞれの確率変数ＸiとＸjの
ばらつきを表す。特性値のばらつきの程度を示す標準偏
差は、式（４）の平方根として求められ、確定解と共に
構造物の応答の±３σ限界線と構造物の応答の標準偏差
を色分け等高線として表示手段１４に表示される。
【００３５】次に求められた標準偏差を用いて信頼性評
価手段１２により信頼性指標βを求める。ｎ個の確率変
数を含む構造物を想定し、構造挙動の限界状態が Ｙ（Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘn）＝０ …（５） で与えられるような関数Ｙを定義する。ここで、Ｙは状
態関数と呼ばれ、Ｙが正の場合には構造物が機能を果た
しているとみなす。構造挙動Ｚが Ｚ＝ｇ（Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘn-1） …（６） で与えられ、Ｚがその限界値ＺC（＝Ｘn）を超えたとき
に破損が生じるとした場合に状態関数Ｙは Ｙ＝ＺC−Ｚ …（７） と与えられ、１次近似２次モーメント法すなわち FOSM
（First-Order Second-Moment）法における信頼性指標
βはＹを状態関数として次式で求められる。
価手段１２により信頼性指標βを求める。ｎ個の確率変
数を含む構造物を想定し、構造挙動の限界状態が Ｙ（Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘn）＝０ …（５） で与えられるような関数Ｙを定義する。ここで、Ｙは状
態関数と呼ばれ、Ｙが正の場合には構造物が機能を果た
しているとみなす。構造挙動Ｚが Ｚ＝ｇ（Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘn-1） …（６） で与えられ、Ｚがその限界値ＺC（＝Ｘn）を超えたとき
に破損が生じるとした場合に状態関数Ｙは Ｙ＝ＺC−Ｚ …（７） と与えられ、１次近似２次モーメント法すなわち FOSM
（First-Order Second-Moment）法における信頼性指標
βはＹを状態関数として次式で求められる。
【００３６】
【数１０】
【００３７】求められた信頼性指標βは表示手段１５に
よりＹの期待値が破損を与えられる原点（Ｙ＝０）から
標準偏差の尺度でどの程度離れているのかを示す量とし
て表示される。
よりＹの期待値が破損を与えられる原点（Ｙ＝０）から
標準偏差の尺度でどの程度離れているのかを示す量とし
て表示される。
【００３８】次に信頼性指標を向上させる構造最適化手
段１３について説明する。設計パラメータＸj（ｊ＝１
〜ｍ：ｍは設計パラメータの総数）が△Ｘjだけ変化し
たとき信頼性指標βの変化は次式に近似できる。
段１３について説明する。設計パラメータＸj（ｊ＝１
〜ｍ：ｍは設計パラメータの総数）が△Ｘjだけ変化し
たとき信頼性指標βの変化は次式に近似できる。
【００３９】
【数１１】
【００４０】本発明では、多面的な配慮がなされている
であろう基本構造を尊重する意味で設計変更量を極力小
さくして構造各部の信頼性（信頼性指標）を目標値に到
達させる最適化手法を採用する。構造物の信頼性指標を
目標値に到達させるためにラグランジュ未定乗数μを導
入して、次の汎関数πを用いる。
であろう基本構造を尊重する意味で設計変更量を極力小
さくして構造各部の信頼性（信頼性指標）を目標値に到
達させる最適化手法を採用する。構造物の信頼性指標を
目標値に到達させるためにラグランジュ未定乗数μを導
入して、次の汎関数πを用いる。
【００４１】
【数１２】
【００４２】式（１０）において右辺第一項は設計変更
量の平方和であるが、この項が最小化を図るべき目的関
数を表し，第二項は構造各部で向上すべき信頼性指標の
最小値βminを目標値β0に等値させる制約条件式を示
す。最適化の計算手順を記述する支配方程式は、式（１
０）で表わされる汎関数πを最小化することにより、構
造最適化がなされる。すなわち式（１１）により数理計
画法を用いて求められる。
量の平方和であるが、この項が最小化を図るべき目的関
数を表し，第二項は構造各部で向上すべき信頼性指標の
最小値βminを目標値β0に等値させる制約条件式を示
す。最適化の計算手順を記述する支配方程式は、式（１
０）で表わされる汎関数πを最小化することにより、構
造最適化がなされる。すなわち式（１１）により数理計
画法を用いて求められる。
【００４３】 ∂π／∂μ＝０ …（１１）
【００４４】
【発明の効果】本発明では、有限要素感度解析を用いる
ことにより入・出力変数を変動項として表すことができ
る。本発明では、それらの多量な情報を効率的に処理す
る有効的な表示手段と評価プロセスを提供する。具体的
には、構造物を評価する際に確定解と、その設計パラメ
ータの変動に対する感度係数が得られ、設計パラメータ
が変動する際の、評価点における感度係数と、設計パラ
メータの変動に対する評価点の変動量を求めて、表示手
段にそれぞれを自動的に表示する。
ことにより入・出力変数を変動項として表すことができ
る。本発明では、それらの多量な情報を効率的に処理す
る有効的な表示手段と評価プロセスを提供する。具体的
には、構造物を評価する際に確定解と、その設計パラメ
ータの変動に対する感度係数が得られ、設計パラメータ
が変動する際の、評価点における感度係数と、設計パラ
メータの変動に対する評価点の変動量を求めて、表示手
段にそれぞれを自動的に表示する。
【００４５】これにより設計者は、どの設計パラメータ
が評価する解に影響を大きく及ぼすかを迅速に判断でき
る。本発明は、求められた感度係数を用いて、一次近似
二次モーメント法などの確率・統計的方法に適用するこ
とにより、標準偏差を求め、構造物の変動量の評価がで
きる。
が評価する解に影響を大きく及ぼすかを迅速に判断でき
る。本発明は、求められた感度係数を用いて、一次近似
二次モーメント法などの確率・統計的方法に適用するこ
とにより、標準偏差を求め、構造物の変動量の評価がで
きる。
【００４６】また、信頼性評価手段として、感度係数に
より作成された状態関数にＦＯＳＭ（First-Order Seco
nd-Moment）法やＡＦＯＳＭ（Advanced First-Order Se
cond-Moment） 法などの二次モーメント法あるいは破損
確率の上界を求める方法などの確率・統計的方法を適用
することにより、構造信頼性に関する情報が得られる。
より作成された状態関数にＦＯＳＭ（First-Order Seco
nd-Moment）法やＡＦＯＳＭ（Advanced First-Order Se
cond-Moment） 法などの二次モーメント法あるいは破損
確率の上界を求める方法などの確率・統計的方法を適用
することにより、構造信頼性に関する情報が得られる。
【００４７】また、本発明は設計パラメータの変動幅の
設定等に関するデータはプロセス過程の画面上に入力す
ることと、システムの中で最も演算時間が要する有限要
素感度解析による解析結果（構造物の確定解と感度係
数）はデータベースとして出力ファイルに一旦格納さ
れ、そのファイルを基に構造物の応答の分散（標準偏
差）が評価される。このようなプロセスの組み合わせに
よって、設計パラメータの任意の確率特性に対応する構
造物の応答の確率特性が代入計算といった短時間の演算
で評価される。
設定等に関するデータはプロセス過程の画面上に入力す
ることと、システムの中で最も演算時間が要する有限要
素感度解析による解析結果（構造物の確定解と感度係
数）はデータベースとして出力ファイルに一旦格納さ
れ、そのファイルを基に構造物の応答の分散（標準偏
差）が評価される。このようなプロセスの組み合わせに
よって、設計パラメータの任意の確率特性に対応する構
造物の応答の確率特性が代入計算といった短時間の演算
で評価される。
【図１】本発明の構造最適化支援システムを含んだシス
テムの一実施例を示すブロック図である。
テムの一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の構造適正化プロセスを含んだシステム
の一実施例を示すブロック図である。
の一実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一部である信頼性評価のプロセスを含
んだ構造適正化システムの一実施例を示すブロック図で
ある。
んだ構造適正化システムの一実施例を示すブロック図で
ある。
１…構造物のモデル作成手段、２…設計パラメータの入
力手段、３…有限要素感度解析手段、３′…解析結果の
格納手段、４…確定解の結果を表示する手段、５…感度
係数の結果を表示する手段、６…確定解表示手段で選択
した評価点を自動的に感度係数表示手段に反映させるシ
ステム、７…設計仕様の入力手段、８…感度係数表示手
段で選択した設計パラメータが自動的に設計仕様の入力
手段に反映させるシステム、９…構造適正化設計の手
段、１０…構造適正化設計の表示手段、１１…確率特性
の評価手段、１２…信頼性評価手段、１３…構造最適化
手段完成、１４…特性値のばらつきの影響の表示手段、
１５…信頼性指標の表示手段。
力手段、３…有限要素感度解析手段、３′…解析結果の
格納手段、４…確定解の結果を表示する手段、５…感度
係数の結果を表示する手段、６…確定解表示手段で選択
した評価点を自動的に感度係数表示手段に反映させるシ
ステム、７…設計仕様の入力手段、８…感度係数表示手
段で選択した設計パラメータが自動的に設計仕様の入力
手段に反映させるシステム、９…構造適正化設計の手
段、１０…構造適正化設計の表示手段、１１…確率特性
の評価手段、１２…信頼性評価手段、１３…構造最適化
手段完成、１４…特性値のばらつきの影響の表示手段、
１５…信頼性指標の表示手段。
Claims (1)
- 【請求項１】構造物の一つ以上の不確定な設計パラメー
タに対する応答の確率特性を求めることにより、構造設
計を行う構造最適化支援システムにおいて、設計パラメ
ータの代表値を用いて構造物の代表的な特性である確定
解を求めると同時に、設計パラメータが変動する際の、
構造物の変動の度合いである感度係数を求める有限要素
感度解析手段と、前記確定解と感度係数をデータベース
として保存しておく格納手段と、設計規準値と前記確定
解を画面に表示し、前記確定解が設計規準を満たさない
位置を最適化設計の評価点として選択できる手段と、選
択された、評価点に対する全ての設計パラメータの感度
係数を大きさの段階表として表示し、変動させる設計パ
ラメータが選択できる手段と、選択された設計パラメー
タを変動させる範囲を入力できる設計仕様入力手段と、
前記評価点において、前記設計仕様入力手段で入力され
た設計パラメータの変動範囲に対する構造物の応答の予
測値を求め、画面上に表わす手段と、設計パラメータの
確率特性を入力することにより、前記格納手段から確定
解と感度係数を参照し、構造物の応答の統計量を求める
手段と、前記構造物の確定解と±３σ限界線（σ：標準
偏差）図および、応答の標準偏差の分布を等高線図とし
て画面上に表わす手段と、前記構造物の応答の統計量を
用いて信頼性の評価を表わす信頼性指標を求める手段
と、前記信頼性指標を含む目的関数を停留させることに
よる構造最適手段、とを備えたことを特徴とする構造最
適化支援システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29916699A JP2001117964A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 構造最適化支援システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29916699A JP2001117964A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 構造最適化支援システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001117964A true JP2001117964A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17868990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29916699A Pending JP2001117964A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 構造最適化支援システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001117964A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007141119A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Hitachi Ltd | 構造物等の設計支援システム |
| JP2013008223A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Toyota Motor Corp | スポット溶接部応力算出方法 |
-
1999
- 1999-10-21 JP JP29916699A patent/JP2001117964A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007141119A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Hitachi Ltd | 構造物等の設計支援システム |
| JP2013008223A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Toyota Motor Corp | スポット溶接部応力算出方法 |
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