JP2002117084A - 対象物の性能解析をコンピュータによって支援するための方法、プログラム、そのプログラムを記録した記録媒体およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ユーザが対象物の性能を力学的に解析すること
をコンピュータにより支援する技術をユーザにとってよ
り使い易いものに改良する。 【解決手段】対象物のためにそれの形状に関しては一般
化され、機能に関しては特化された数値解析モデルの一
般化形状をグラフィカルに画面上に表示し（Ｓ３）、そ
の数値解析モデルを定義するためにユーザがデータを入
力するための項目を画面上に表示し（Ｓ４）、その画面
上に表示されている項目に関してユーザにより入力され
たデータにより定義された数値解析モデルと、対象物の
機能に応じて予め選択された数値解析手法と、ユーザに
より設定されるかまたは予め標準的に設定された数値解
析条件とに基づき、対象物の性能を力学的に解析し（Ｓ
９）、その解析結果を画面上に表示する（Ｓ１０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力装置と画面を
有する表示装置とそれらに接続されたコンピュータとを
用いることにより、ユーザが対象物の性能を力学的に解
析することを支援する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユーザが対象物の性能を力学的に解析す
ることをコンピュータにより支援する技術が既にいくつ
か実用化されている。例えば、対象物としての車両を開
発する工程においては、車両の設計を支援することを目
的として上記解析技術が利用されている。

【０００３】一般に、車両の開発においては２つの部署
が主に関与する。１つは、車両の設計を行う設計部署で
あり、もう一つは、その設計された車両の性能を評価す
る評価部署である。

【０００４】車両の開発においては、図３８に示すよう
に、まず、設計部署において車両部品の概念設計および
詳細設計がそれらの順に行われる。次に、評価部署にお
いて、試作車、または有限要素法ＦＥＭ等の手法を用い
た解析（例えば、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering
））により、その設計案に基づく車両の性能が評価さ
れる。

【０００５】この評価結果は設計部署に報告される。評
価部署において、今回の設計案を採用したのでは車両に
おいて満足いく性能が得られないと評価された場合に
は、その評価結果を基に、設計部署において設計変更が
行われる。この設計変更後に評価部署において再度、新
たな設計案に基づく車両の性能が評価される。

【０００６】評価部署において、再度、今回の設計案を
採用したのでは車両において満足いく性能が得られない
と評価された場合には、設計部署において再度、設計変
更が行われる。これに対し、評価部署において、今回の
設計案を採用すれば車両において満足いく性能が得られ
ると評価された場合には、車両の設計および評価が終了
し、車両の生産に移行する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の解析技術は、解
析精度の向上や解析可能な対象物に対する汎用性の向上
を指向して開発されている。そのため、例えば、車両開
発工程においては現在、試作車なしでも、設計案を実現
した車両全体の性能をある程度定量的に予測することが
可能となりつつある。

【０００８】しかしながら、その一方で、従来の解析技
術は、高度化および多機能化が非常に進み、利用するに
際して高度な専門的知識が要求され、専任の解析者でな
ければ利用できない。そのため、例えば、従来の車両開
発工程においては、解析が、詳細設計が終了した後に、
主に試作車を用いた実験的評価の代替的方法として、専
任の解析者によって行われていた。

【０００９】しかし、このように詳細設計の終了後に解
析を行っても、この段階では車両設計の基本的指針すな
わち骨格はほぼ確定しており、解析結果を考慮して抜本
的な設計変更を行うことは設計工数の関係上、困難であ
った。このように、従来の車両開発工程においては、設
計支援が目的で実施されるはずの解析が実際には、実験
的評価を支援するものの、設計を直接に支援することが
できなかった。

【００１０】以上要するに、従来の解析技術は、解析精
度および汎用性に重点が置かれていて、ユーザの使い易
さという点が軽視されたものであったのである。

【００１１】

【課題を解決するための手段および発明の効果】このよ
うな事情を背景として、本発明は、ユーザが対象物の性
能を力学的に解析することをコンピュータにより支援す
る技術をユーザにとってより使い易いものに改良するこ
とを課題としてなされたものであり、本発明によって下
記各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項に番
号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で
記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴のいく
つかおよびそれらの組合せのいくつかの理解を容易にす
るためであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの
組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきでは
ない。

【００１２】（１） 入力装置と画面を有する表示装置
とそれらに接続されたコンピュータとを用いることによ
り、ユーザが対象物の性能を力学的に解析することを支
援する方法であって、前記対象物のための数値解析モデ
ルとしての一般化モデルであって、その対象物の形状と
構造と機構とのうちの少なくとも形状に関しては一般化
され、その対象物の機能に関しては特化されたものをグ
ラフィカルに前記画面上に表示するための第１工程と、
その表示された一般化モデルをそれの少なくとも形状に
関して特化することによって前記対象物のための数値解
析モデルとしての特化モデルを定義するためにユーザが
前記入力装置を用いてデータを入力するための項目を前
記画面上に表示するための第２工程と、前記画面上に表
示されている前記項目に関してユーザにより入力された
データにより定義された前記特化モデルと、前記対象物
の機能に応じて予め選択された数値解析手法と、ユーザ
により設定されるかまたは予め標準的に設定された数値
解析条件とに基づき、前記対象物の性能を力学的に解析
し、その解析結果を前記画面上に表示するための第３工
程とを含む性能解析支援方法。この方法においては、対
象物の性能を解析するために用いられる数値解析モデル
がその対象物の機能に関して特化されるとともに、その
数値解析モデルと共同して対象物の性能を解析するため
に利用される数値解析手法がその対象物の機能に応じて
予め選択されている。このように、この方法において
は、数値解析モデルと数値解析手法とがいずれも対象物
の機能に関して特化されている。したがって、この方法
によれば、ユーザが数値解析モデルを定義するために入
力しなければならないデータの量を容易に削減可能とな
るとともに、数値解析手法がその対象物の性能を無駄な
く解析するように選択される。よって、この方法によれ
ば、数値解析手法を実現するためのプログラムをコンピ
ュータに実行させなければならない時間も容易に削減可
能となる。さらに、この方法によれば、ユーザにとって
使い易い解析技術が高速かつ大容量のコンピュータを不
可欠とすることなく提供可能となる。さらにまた、この
方法によれば、数値解析モデルとしての特化モデルを定
義するために基礎とされるもの、すなわち、対象物のた
めにそれの形状と構造と機構とのうちの少なくとも形状
に関しては一般化され、その対象物の機能に関しては特
化された一般化モデルがグラフィカルに画面上に表示さ
れる。したがって、この方法によれば、ユーザは、その
一般化モデルを基礎にして特化モデルを容易に定義し得
る。さらにまた、この方法を数値解析条件が予め標準的
に設定された態様で実施する場合には、ユーザが数値解
析条件を設定することが省略される。したがって、この
方法によれば、そのことによっても、ユーザの使い易さ
を向上させることが容易となる。本項および他の各項に
おいて「性能」には例えば、対象物の静的または動的な
力学特性、対象物の機構学特性、対象物の振動特性、運
動性能等が含まれる。具体的には、例えば、対象物の運
動（例えば、対象物自体の運動、対象物を構成する複数
の構成要素相互間の運動）や、対象物の弾性変形、塑性
変形、破壊特性、衝撃吸収特性等の応答特性が含まれ
る。また、本項および他の各項において「機能」は例え
ば、対象物の作用、働き、役割、用途等を意味する。ま
た、「機能」は、対象物の形状、構造および機構を設計
する際にその対象物が発揮すべきものとしてその対象物
について要求される性質であると定義することができ
る。本項および他の各項において「対象物」という用語
は、複数の部分対象物によって構成される全体対象物を
意味するように解釈したり、複数の構成単位によって構
成されるものを意味するように解釈することが可能であ
る。ここに、「構成単位」という用語は、構成要素とい
う用語によって置換することが可能であり、また、複数
の構成単位が親として、複数の構成要素が子としてそれ
ぞれ役割を果たすようにそれら複数の構成単位がそれら
複数の構成要素に関連するように解釈することが可能で
あり、後者については、構成単位と構成要素との親子関
係を逆にすることも可能である。ここに、本項および他
の各項における「形状」と「構造」と「機構」との定義
上の関係を例を用いて説明するに、対象物が単一の部材
によって構成される場合には、対象物がそれの形状（例
えば、大きさを含む概念として使用される）により定義
可能である。対象物が複数の部材によって構成される場
合には、それら複数の部材がそれら相互間に相対運動が
生じないように結合されていれば、例えば、対象物が、
それの全体の形状（例えば、対象物の表面の形状）と、
複数の部材相互の配列を定義する構造とにより定義可能
である。一方、それら複数の部材がそれら相互間に相対
運動が生じるように結合されていれば、例えば、対象物
が、それの全体の形状および構造と、複数の部材の相対
運動を実現する仕組みおよび条件である機構とにより定
義可能である。本項および他の各項において「少なくと
も対象物の形状に関して一般化されている一般化モデ
ル」というフレーズは、少なくとも対象物の形状に関し
て可変である数値解析モデルを意味する。本項および他
の各項において「対象物の機能に関して特化された一般
化モデル」というフレーズは、対象物の機能に関して不
変である数値解析モデルを意味する。本項および他の各
項において「対象物の形状と構造と機構とのうちの少な
くとも形状に関しては一般化され」とは、一般化モデル
が形状と構造と機構とに関して一般化されている第１の
意味と、形状に関しては一般化されているが、構造と機
構とに関しては対象物の機能に関して特化されている第
２の意味と、形状と、構造と機構とのうちの一方とに関
しては一般化されているが、構造と機構とのうちの他方
に関しては対象物の機能に関して特化されている第３の
意味とを選択的に含んでいる。そして、一般化モデルを
特化モデルに転化するために、第１の意味の場合には、
一般化モデルの形状と構造と機構とが特化され、第２の
意味の場合には、一般化モデルの形状が特化され、第３
の意味の場合には、一般化モデルの形状と、構造と機構
とのうちの一方とが特化されることとなる。

【００１３】（２） 前記数値解析モデルが、前記対象
物の幾何学的特徴を表現する複数のフィーチャとして、
属性を有する節点と、属性を有する構造離散化要素とを
備えた （１）項に記載の性能解析支援方法。 この方法によれば、概念的には、対象物のための数値解
析モデルが１つの構造離散化要素または複数の構造離散
化要素の結合によって構成される。対象物が少なくとも
１つの構造離散化要素であってその対象物より形状が単
純であるもので近似させられ、それにより、数値解析モ
デルが構成されるのである。したがって、この方法によ
れば、ユーザは、対象物を設計するためにその対象物を
数値解析モデルによって表現することを簡単な操作で短
時間で行うことが容易となる。本項および他の各項にお
いて「構造離散化要素」は、例えば、与えられた方向に
延びる１次元、２次元または３次元の領域内において、
その延びる方向において幾何学的特徴が一様である要素
であると定義することが可能である。

【００１４】（３） 前記構造離散化要素が、属性を有
するビーム要素と、属性を有するパネル要素と、要求さ
れた機能を実現するための構造がトポロジーによる最適
化によって設計されることを予定された設計領域であっ
て属性を有するものとの少なくとも１つを含む（２）項
に記載の性能解析支援方法。

【００１５】（４） 前記第３工程が、前記第２工程に
おいて定義された特化モデルを直接に用いて前記対象物
の性能を力学的に解析するものである（１）ないし
（３）項のいずれかに記載の性能解析支援方法。従来の
数値解析においては、対象物の設計終了後、その設計さ
れた対象物を表す設計モデルが複数の要素に分割され
る。いわゆるメッシュ分割が行われるのである。そし
て、そのようにして分割された複数の要素を用いて数値
解析が行われる。そのため、この従来の数値解析におい
ては、それの準備に時間がかかる上に、解析自体にも時
間がかかってしまうという傾向があった。これに対し
て、本項に係る方法によれば、上述のように、対象物に
ついて最初から、その対象物が少なくとも１つの構造離
散化要素で近似させられて構成された数値解析モデルが
用いられる。対象物の設計段階と解析段階との双方を通
じて同じモデルが用いられるのである。したがって、こ
の方法によれば、対象物に関してユーザが数値解析モデ
ルを定義することによってその対象物を設計したなら
ば、その設計された対象物をユーザが解析するために別
のモデルを生成せずに済む。このように、この方法によ
れば、ユーザが生成することが必要であるモデルが設計
段階（数値解析モデルを作成する段階）と解析段階（そ
の作成された数値解析モデルを用いて対象物を解析する
段階）とを通して一元化されるのである。したがって、
この方法によれば、ユーザは、対象物の設計および解析
を短時間で行うことが可能となる。さらに、この方法に
よれば、対象物が少なくとも１つの構造離散化要素で近
似させられて構成された数値解析モデルを直接に用いて
数値解析が行われる。各構造離散化要素を実行の単位と
して数値解析が行われるのである。したがって、この方
法によれば、数値解析に先立ち、各構造離散化要素を複
数の要素に分割するいわゆるメッシュ分割を行うことが
不可欠ではなくなる。よって、この方法によれば、数値
解析の準備に時間がかかることも、数値解析自体に時間
がかかることも抑制することが容易となり、その結果、
一連の数値解析全体を簡単な操作で短時間で行うことが
容易となる。

【００１６】（５） 前記第３工程が、前記第２工程に
おいて定義された特化モデルにおける各構造離散化要素
を複数の要素に分割することにより、メッシュモデルを
作成し、その作成されたメッシュモデルを用いて前記対
象物の性能を力学的に解析するものである（１）ないし
（３）項のいずれかに記載の性能解析支援方法。

【００１７】（６） 前記数値解析モデルが、ユーザが
前記対象物を暫定的に設計するとともに、その暫定的に
設計された対象物の性能を定性的に解析してその暫定的
設計を簡易に評価するために使用されるものである
（１）ないし（５）項のいずれかに記載の性能解析支援
方法。この方法によれば、ユーザは、詳細設計段階では
なくむしろ概念設計段階すなわち暫定的設計段階におい
て、対象物の設計を行うとともに、その設計の定性的解
析を簡易に行うことが可能となる。

【００１８】（７） 前記項目が、前記一般化モデルを
それの形状と構造と機構とのうち少なくとも形状に関し
て特化するためにユーザが前記入力装置を用いてデータ
を入力するための項目である（１）ないし（６）項のい
ずれかに記載の性能解析支援方法。

【００１９】（８） 前記第２工程が、ユーザが前記項
目に関してデータをグラフィカルに入力することを支援
するための図形を、前記表示されている一般化モデルに
関連付けて前記画面上に表示するための第４工程を含む
（１）ないし（７）項のいずれかに記載の性能解析支援
方法。この方法によれば、ユーザは、一般化モデルを特
化して数値解析モデルを定義するためにデータをグラフ
ィカルに入力可能となるため、ユーザにとっての使い易
さが向上する。

【００２０】（９） 前記項目が、ユーザにより数値デ
ータが入力されるためのものであり、前記第４工程が、
ユーザが前記項目に関して数値データをグラフィカルに
入力することを支援するための図形を前記画面上に表示
するための表示工程を含む（８）項に記載の性能解析支
援方法。この方法によれば、ユーザは、一般化モデルを
特化して数値解析モデルを定義するために数値データを
グラフィカルに入力可能となる。そのため、数値解析モ
デルを定義するためにユーザがキーボードを用いて数値
データを直接に、すなわち、グラフィカルな支援なしで
入力する場合に比較し、より簡単にユーザは数値解析モ
デルを定義可能となる。その結果、この方法によれば、
ユーザが対象物の性能を概略的に評価しようとする際
に、その評価に対して求められる精度を超える正確さが
データ入力に要求されずに済む。

【００２１】（１０） 前記入力装置が、ポインティン
グ・デバイスを含み、前記表示工程が、ユーザが前記入
力装置のポインティング・デバイスを操作する量に応答
して前記画面上を移動させられるバー、ポインタまたは
カーソルであってその移動量に応じて数値データが前記
項目に関して入力されるものを表示することにより、ユ
ーザによる数値データの入力を支援する入力支援工程を
含む（９）項に記載の性能解析支援方法。この方法によ
れば、ユーザは、画面上でバー、ポインタまたはカーソ
ルを見ながらポインティング・デバイスを操作すること
により、数値解析モデルを定義可能となるため、ユーザ
にとっての使い易さが向上する。

【００２２】（１１） 前記入力装置が、キーボードを
含み、前記第２工程が、さらに、ユーザが前記入力装置
のキーボードを操作することにより直接に数値データを
前記項目に関して入力するための表示を前記画面上にお
いて行う第５工程と、ユーザのリクエストに応じて、前
記第４項工程と第５工程とを択一的に実行するための第
６工程とを含む（９）または（１０）項に記載の性能解
析支援方法。一般化モデルを特化して数値解析モデルを
定義する際、グラフィカルなデータ入力による場合に
は、キーボードによる直接的なデータ入力、すなわち、
数値的なデータ入力による場合とは異なり、ユーザにと
っての使い易さが向上する代償としてデータ入力の正確
さ、ひいては、解析精度が犠牲にされる傾向がある。こ
れに対して、本項に記載の方法においては、ユーザはデ
ータ入力の方式として、グラフィカルなデータ入力と、
キーボードによる直接的なデータ入力とのいずれかを選
択し得る。したがって、この方法によれば、ユーザはデ
ータ入力方式を解析精度に対するユーザの要望に容易に
適合させ得る。

【００２３】（１２） 前記第３工程が、前記解析結果
をグラフィカルに、前記対象物に関連付けて前記画面上
に表示するための第７工程を含む（１）ないし（１１）
項のいずれかに記載の性能解析支援方法。この方法によ
れば、解析結果がグラフィカルに画面上に表示されるた
め、ユーザはその解析結果を感覚的に理解することが可
能となり、よって、解析結果の評価が容易になる。さら
に、この方法を同じ対象物における複数の部位について
の解析結果が一緒に画面上にグラフィカルに表示される
態様で実施する場合には、ユーザがそれら複数の部位を
解析結果に関して互いに比較することが容易になる。

【００２４】（１３） 前記解析結果が、前記対象物の
ある部位の力学的特性値を含むものであり、前記第７工
程が、前記力学的特性値を、それの大きさに応じて大き
さと形状と模様と色との少なくとも１つが変化する図形
としてグラフィカルに前記画面上に表示するための表示
工程を含む（１２）項に記載の性能解析支援方法。この
方法によれば、各部位の解析結果としての力学的特性値
がそれの大きさに応じて大きさと形状と模様と色との少
なくとも１つが変化する図形としてグラフィカルに画面
上に表示されるため、ユーザが解析結果を感覚的に理解
することが容易になる。本項において「力学的特性値」
は例えば、対象物自体の運動中もしくは対象物を構成す
る複数の構成要素相互間の運動中における対象物の位
置、速度または加速度、対象物の歪エネルギーの量、弾
性変形もしくは塑性変形の量または変化速度、対象物の
破壊特性、衝撃吸収特性、応答特性等を表す加速度、エ
ネルギー等が含まれる。

【００２５】（１４） 前記第３工程が、さらに、前記
解析結果を数値により前記画面上に表示するための第８
工程と、ユーザのリクエストに応じて、前記第７工程と
第８工程とを択一的に実行するための第９工程とを含む
（１２）または（１３）項に記載の性能解析支援方法。
解析結果を表示する際、グラフィカルな表示による場合
には、数値による直接的な表示による場合とは異なり、
ユーザによる評価し易さが向上する代償として解析結果
がユーザに伝達される際の正確さ、すなわち、表示精度
が犠牲にされる傾向がある。これに対して、本項に記載
の方法においては、ユーザは解析結果の表示方式とし
て、グラフィカルな表示と、数値による直接的な表示、
すなわち、数値的な表示とのいずれかを選択し得る。し
たがって、この方法によれば、ユーザは解析結果の表示
方式を表示精度に対するユーザの要望に容易に適合させ
得る。

【００２６】（１５） 前記対象物が、一製品を構成す
る複数の構成単位のうちユーザにより選択される注目構
成単位であり、前記一般化モデルが、それら複数の構成
単位のための複数の数値解析モデルとしての複数の一般
化モデルであって各構成単位の形状と構造と機構とのう
ちの少なくとも形状に関しては一般化され、各構成単位
の機能に関しては特化されたもののうち前記注目構成単
位に対応する注目一般化モデルであり、前記第１工程
が、前記複数の構成単位を互いに識別可能に前記画面上
に表示するとともに、それら複数の構成単位のいずれか
を前記注目構成単位としてユーザに選択させるための指
示を前記画面上に表示し、かつ、その指示に応答してユ
ーザにより選択された注目構成単位に対応する前記一般
化モデルをグラフィカルに前記画面上に表示するための
表示工程を含み、前記第３工程が、前記注目構成単位に
つき、前記画面上に表示されている前記項目に関してユ
ーザにより入力されたデータにより定義された前記特化
モデルと、前記注目構成単位の機能に応じて予め選択さ
れた前記数値解析手法と、前記数値解析条件とに基づ
き、前記注目構成単位の性能を力学的に解析するための
解析工程を含む（１）ないし（１４）項のいずれかに記
載の性能解析支援方法。この方法においては、対象物
が、一製品を構成する複数の構成単位のうちユーザによ
り任意に選択される構成単位とされている。さらに、構
成単位毎に数値解析モデルが用いられるとともに、数値
解析モデル毎に数値解析手法が、各数値解析モデルに対
応する構成単位の機能に応じて予め選択されている。さ
らにまた、数値解析モデルと数値解析手法とが、各構成
単位の機能に関して特化されている。したがって、この
方法によれば、ユーザが一製品中の任意の構成単位を注
目構成単位として選択すれば、その注目構成単位の機能
に関して特化された数値解析モデルと数値解析手法とを
用いることにより、その注目構成単位に関して解析が行
われる。よって、この方法によれば、数値解析モデルも
数値解析手法もすべての構成単位に利用可能な汎用性の
高いものである場合に比較し、個別の構成単位に関する
解析を比較的簡単な操作で比較的迅速に行い得る。さら
に、この方法によれば、注目構成単位についてのユーザ
による数値解析モデルの定義すなわち特化モデルの生成
に先立ち、その注目構成単位についての一般化モデルが
画面上にグラフィカルに表示される。本項および他の各
項において「複数の構成単位」は、物理的に互いに独立
して存在し得る複数の部品として構成したり、互いに一
体的に形成されて一製品を構成する複数の部位として構
成することが可能である。

【００２７】（１６） 一製品を構成する複数の構成単
位のうちユーザにより選択されるものの性能をユーザが
力学的に解析することをコンピュータにより支援する方
法であって、前記複数の構成単位のための複数の数値解
析モデルであって各構成単位の形状と構造と機構とのう
ちの少なくとも形状に関しては一般化され、各構成単位
の機能に関しては特化されたもののうちユーザにより選
択された注目数値解析モデルであって、ユーザにより入
力されたデータにより定義されたものと、その注目数値
解析モデルに対応する前記構成単位である注目構成単位
の機能に応じて予め選択された数値解析手法と、ユーザ
により設定されるかまたは予め標準的に設定された数値
解析条件とに基づき、前記注目構成単位の性能を力学的
に解析し、その解析結果を前記コンピュータの画面上に
表示する性能解析支援方法。この方法においては、前記
（１５）項に記載の方法と同様に、構成単位毎に数値解
析モデルが用いられるとともに、数値解析モデル毎に数
値解析手法が、各数値解析モデルに対応する構成単位の
機能に応じて予め選択されている。さらに、数値解析モ
デルと数値解析手法とが、各構成単位の機能に関して特
化されている。したがって、この方法によれば、前記
（１５）項に記載の方法と同様に、ユーザが一製品中の
任意の構成単位を注目構成単位として選択すれば、その
注目構成単位の機能に関して特化された数値解析モデル
と数値解析手法とを用いることにより、その注目構成単
位に関して解析が行われる。よって、この方法によれ
ば、前記（１５）項に記載の方法と同様に、数値解析モ
デルも数値解析手法もすべての構成単位に利用可能な汎
用性の高いものである場合に比較し、個別の構成単位に
関する解析を比較的簡単な操作で比較的迅速に行い得
る。

【００２８】（１７） 入力装置と画面を有する表示装
置とそれらに接続されたコンピュータとを用いることに
より、ユーザが対象物の性能を力学的に解析することを
支援する方法であって、前記対象物のための数値解析モ
デルとしての一般化モデルであって、その対象物の形状
と構造と機構とのうちの少なくとも形状に関しては一般
化され、その対象物の機能に関しては特化されるととも
に、その対象物の幾何学的特徴を表現する複数のフィー
チャとして、属性を有する節点と、属性を有する構造離
散化要素とを備えた一般化モデルがそれの少なくとも形
状に関してユーザにより特化されて特化モデルが定義さ
れるのに先立ち、ユーザが前記入力装置を用いて節点と
構造離散化要素とを定義することによって前記一般化モ
デルを生成することを支援する表示を前記画面上におい
て行う生成支援工程を含む性能解析支援方法。この方法
によれば、前記（１）項に係る方法を実施するための一
般化モデルをユーザがそれのニーズに合わせて生成する
ことが可能となるとともに、その生成がコンピュータに
よって支援されるため、ユーザは、一般化モデルの生成
を容易に行い得る。この方法は、前記（１）ないし（１
６）項のいずれかに係る方法と共に実施することが可能
である。

【００２９】（１８） 前記生成支援工程が、前記節点
を定義するためにユーザが前記入力装置を用いて前記画
面上に、定義すべき節点の位置を設定すると、その設定
された位置に、節点を表す節点図形を表示するととも
に、その表示された節点図形をユーザが指定すると、そ
の指定された節点図形により表される節点の属性をユー
ザが設定することを支援する第１支援表示を前記画面上
において行う節点定義支援工程と、前記構造離散化要素
を定義するためにユーザが前記入力装置を用いて前記画
面上に、定義すべき構造離散化要素の位置を設定する
と、その設定された位置に、構造離散化要素を表す構造
離散化要素図形を表示するとともに、その表示された構
造離散化要素図形をユーザが指定すると、その指定され
た構造離散化要素図形により表される構造離散化要素の
属性をユーザが設定することを支援する第２支援表示を
前記画面上において行う構造離散化要素定義支援工程と
を含む（１７）項に記載の性能解析支援方法。この方法
によれば、ユーザは、コンピュータによって支援されつ
つ、節点の属性と構造離散化要素の属性とを設定するこ
とが可能となるため、ユーザは、それら属性の設定を簡
単な操作で行うことが可能となる。さらに、この方法
が、設定することが必要な属性の内容がコンピュータに
よってユーザに対して事前に表示される態様で実施され
る場合には、ユーザは、特別な事前のトレーニングなし
でも、属性を洩れなく設定することが可能となる。本項
および他の各項において「節点の属性」は、例えば、節
点に関し、運動に関する条件と、変位に関する条件と、
剛性に関する条件と、力に関する条件との少なくとも１
つを含むように定義することが可能である。ここに、
「運動に関する条件」の一例は、節点が属する要素のそ
の節点における運動の自由度であり、「変位に関する条
件」の一例は、節点が強制的に変位させられる量であ
り、「剛性に関する条件」の一例は、節点の変位に抗す
る剛性であり、「力に関する条件」の一例は、外部から
節点に作用する応力である。

【００３０】（１９） 前記構造離散化要素が、属性を
有するビーム要素を含み、そのビーム要素の属性が、ビ
ーム要素が表現する現実の部材の断面形状と、その現実
の部材の板厚と、その現実の部材の材料特性との少なく
とも１つを含み、前記構造離散化要素定義支援工程が、
前記ビーム要素を定義するためにユーザが前記入力装置
を用いて前記画面上に、定義すべきビーム要素の位置を
設定すると、その設定された位置に、ビーム要素を表す
ビーム要素図形を表示するとともに、その表示されたビ
ーム要素図形をユーザが指定すると、その指定されたビ
ーム要素図形により表されるビーム要素の属性をユーザ
が設定することを支援する表示を前記第２支援表示とし
て前記画面上において行うビーム要素定義支援工程を含
む（１８）項に記載の性能解析支援方法。この方法によ
れば、ユーザは、コンピュータによって支援されつつ、
ビーム要素の属性を設定することが可能となる。本項お
よび他の各項において「ビーム要素」の一例は、中実の
断面で延びる要素であり、別の例は、中空の断面で延び
る要素である。

【００３１】（２０） 前記ビーム要素の属性が、その
ビーム要素が表現する現実の部材の断面形状を含み、当
該性能解析支援方法が、さらに、前記第２支援表示に応
じてユーザが前記断面形状を設定すると、その設定され
た断面形状をグラフィカルに前記画面上に表示する断面
形状表示工程を含む（１９）項に記載の性能解析支援方
法。この方法によれば、ユーザは、ビーム要素が表現す
る現実の部材の断面形状を設定した後、その設定された
断面形状を画面上でグラフィカルに確認することが可能
となる。したがって、この方法によれば、ユーザは、設
定された断面形状の是非を判断することが容易となる。

【００３２】（２１） 前記構造離散化要素が、属性を
有するパネル要素を含み、そのパネル要素の属性が、パ
ネル要素が表現する現実の部材の板厚と、その現実の部
材の材料特性との少なくとも１つを含み、前記構造離散
化要素定義支援工程が、前記パネル要素を定義するため
にユーザが前記入力装置を用いて前記画面上に、定義す
べきパネル要素の位置を設定すると、その設定された位
置に、パネル要素を表すパネル要素図形を表示するとと
もに、その表示されたパネル要素図形をユーザが指定す
ると、その指定されたパネル要素図形により表されるパ
ネル要素の属性をユーザが設定することを支援する表示
を前記第２支援表示として前記画面上において行うパネ
ル要素定義支援工程を含む（１８）ないし（２０）項の
いずれかに記載の性能解析支援方法。この方法によれ
ば、ユーザは、コンピュータによって支援されつつ、パ
ネル要素の属性を設定することが可能となる。

【００３３】（２２） 前記構造離散化要素が、要求さ
れた機能を実現するための構造がトポロジーによる最適
化によって設計されることを予定された設計領域であっ
て属性を有するものを含み、その設計領域の属性が、設
計領域内において採用される構造に関する条件を含み、
前記構造離散化要素定義支援工程が、前記設計領域を定
義するためにユーザが前記入力装置を用いて前記画面上
に、定義すべき設計領域の位置を設定すると、その設定
された位置に、設計領域を表す設計領域図形を表示する
とともに、その表示された設計領域図形をユーザが指定
すると、その指定された設計領域図形により表される設
計領域の属性をユーザが設定することを支援する表示を
前記第２支援表示として前記画面上において行う設計領
域定義支援工程を含む（１８）ないし（２１）項のいず
れかに記載の性能解析支援方法。この方法によれば、ユ
ーザは、コンピュータによって支援されつつ、設計領域
の属性を設定することが可能となる。本項において「設
計領域内において採用される構造」は、例えば、複数の
ビーム要素が複数の節点において互いに結合されたもの
とすることが可能である。この場合、本項において「構
造に関する条件」は、例えば、それら複数のビームの要
素の数と、それら複数の節点の数との少なくとも一方を
含むように定義することが可能である。

【００３４】（２３） さらに、前記数値解析が行われ
る領域として前記一般化モデルにより規定される領域の
境界上で与えられる境界条件をユーザが前記入力装置を
用いて設定することを支援する第３支援表示を前記画面
上において行う境界条件設定支援工程を含む（１７）な
いし（２２）項のいずれかに記載の性能解析支援方法。
この方法によれば、ユーザは、コンピュータによって支
援されつつ、一般化モデルについての境界条件を設定す
ることが可能となる。本項において「境界条件」は、例
えば、一般化モデルの各節点に関し、運動に関する条件
と、変位に関する条件と、剛性に関する条件と、力に関
する条件との少なくとも１つを含むように定義すること
が可能である。

【００３５】（２４） 前記対象物が、複数の部品の組
合せとして構成される製品であり、かつ、それら複数の
部品が互いに帰属する帰属関係が階層化されており、当
該性能解析支援方法が、さらに、各部品について前記一
般化モデルが部分一般化モデルとして生成された後に、
前記ユーザが前記入力装置を用いて前記帰属関係を設定
すると、その設定された帰属関係に従い、前記複数の部
品についてそれぞれ生成された複数の部分一般化モデル
を統合することにより、前記製品全体を表現する全体一
般化モデルを自動的に生成する全体一般化モデル生成工
程を含む（１７）ないし（２３）項のいずれかに記載の
性能解析支援方法。この方法によれば、対象物が、複数
の部品の組合せとして構成される製品であり、かつ、そ
れら複数の部品が互いに帰属する帰属関係が階層化され
ている場合に、ユーザは、製品全体を対象に１つの一般
化モデルを生成するのではなく、各部品ごとに個々に一
般化モデルを生成することにより、複数の一般化モデル
の集合として製品全体を表現することが可能となる。し
たがって、この方法によれば、複数の部品の組合せとし
て製品が構成される場合に、例えば、複数人のユーザ
が、それら複数の部品についての一般化モデルの生成を
分担して互いに並行して行うことが可能となる。よっ
て、この方法によれば、複数の部品の組合せとして製品
が構成される場合に、その製品全体についての一般化モ
デルの生成を効率よく行うことが容易となる。

【００３６】（２５） さらに、ユーザが前記入力装置
を用いて前記一般化モデルを生成した手順をテンプレー
トとして前記コンピュータのメモリに記憶させておき、
その後、ユーザからの指令に従い、そのテンプレートを
そのメモリから読み出すことにより、同じ一般化モデル
を自動的に再現する再現工程を含む（１７）ないし（２
４）項のいずれかに記載の性能解析支援方法。この方法
によれば、ある一般化モデルを生成するためにユーザが
コンピュータに対して行った操作の履歴がそのコンピュ
ータに保存される。したがって、この方法によれば、ユ
ーザは、同じ一般化モデルを生成するために、過去にお
いて行った操作と同じ操作を繰り返さずに済み、無駄な
操作を省略することが可能となる。

【００３７】（２６） 前記一般化モデルと、前記特化
モデルと、前記数値解析手法と、前記数値解析条件とを
それぞれ表す複数のデータが、特別のアプリケーション
・プログラムを前記コンピュータに実行させることな
く、そのコンピュータに搭載されているオペレーティン
グ・システムにより直ちに実行可能な形式を有する
（１）ないし（２５）項のいずれかに記載の性能解析支
援方法。この方法によれば、特別のアプリケーション・
プログラムをコンピュータに実行させることなく、一般
化モデルの生成と、一般化モデルの特化モデルへの転化
と、その特化モデルを用いた数値解析との少なくとも１
つをコンピュータ上において行うことが可能となる。

【００３８】（２７） （１）ないし（２６）項のいず
れかに記載の方法を実行するためにコンピュータにより
実行されるプログラム。このプログラムがコンピュータ
により実行されれば、前記（１）ないし（２６）項のい
ずれかに係る方法におけると基本的に同じ原理に従い、
同様な効果が実現され得る。このプログラムは、それの
機能を果たすためにコンピュータにより実行される指令
の組合せのみならず、各指令に従って処理されるファイ
ルやデータをも含むように解釈することが可能である。

【００３９】（２８） （２７）項に記載のプログラム
をコンピュータ読取り可能に記録した記録媒体。この記
録媒体に記録されているプログラムがコンピュータによ
り実行されれば、前記（１）ないし（２６）項のいずれ
かに記載の方法と同様な作用効果が得られる。本項にお
ける「記録媒体」は種々の形式を採用可能であり、例え
ば、フロッピーディスク等の磁気記録媒体、ＣＤ、ＣＤ
−ＲＯＭ等の光記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、Ｒ
ＯＭ等のアンリムーバブル・ストレージ等の少なくとも
１つを採用可能である。

【００４０】（２９） 入力装置と画面を有する表示装
置とそれらに接続されたコンピュータとを含み、かつ、
それらにより、ユーザが対象物の性能を力学的に解析す
ることを支援するシステムであって、前記対象物のため
の数値解析モデルとしての一般化モデルであって、その
対象物の形状と構造と機構とのうちの少なくとも形状に
関しては一般化され、その対象物の機能に関しては特化
されたものをグラフィカルに前記画面上に表示するため
の第１手段と、その表示された一般化モデルをそれの少
なくとも形状に関して特化することによって前記対象物
のための数値解析モデルとしての特化モデルを定義する
ためにユーザが前記入力装置を用いてデータを入力する
ための項目を前記画面上に表示するための第２手段と、
前記画面上に表示されている前記項目に関してユーザに
より入力されたデータにより定義された前記特化モデル
と、前記対象物の機能に応じて予め選択された数値解析
手法と、ユーザにより設定されるかまたは予め標準的に
設定された数値解析条件とに基づき、前記対象物の性能
を力学的に解析し、その解析結果を前記画面上に表示す
るための第３手段とを含む性能解析支援システム。この
システムによれば、前記（１）項に記載の方法を好適に
実施し得、その結果、その方法と同様な効果が得られ
る。このシステムは、前記（２）ないし（２６）項のい
ずれかに記載の特徴的技術を採用して実施することが可
能である。

【００４１】（３０） 前記第２手段が、ユーザが前記
項目に関してデータをグラフィカルに入力することを支
援するための図形を、前記表示されている一般化モデル
に関連付けて前記画面上に表示するための第４手段を含
む（２９）項に記載の性能解析支援システム。この方法
によれば、前記（８）項に記載の方法を好適に実施し
得、その結果、その方法と同様な効果が得られる。

【００４２】（３１） 前記第３手段が、前記解析結果
をグラフィカルに、前記対象物に関連付けて前記画面上
に表示するための第５手段を含む（２９）または（３
０）項に記載の性能解析支援システム。この方法によれ
ば、前記（１２）項に記載の方法を好適に実施し得、そ
の結果、その方法と同様な効果が得られる。

【００４３】（３２） 入力装置と画面を有する表示装
置とそれらに接続されたコンピュータとを含み、かつ、
それらにより、ユーザが対象物の性能を力学的に解析す
ることを支援するシステムであって、前記対象物のため
の数値解析モデルとしての一般化モデルであって、その
対象物の形状と構造と機構とのうちの少なくとも形状に
関しては一般化され、その対象物の機能に関しては特化
されたものをグラフィカルに表示するための前記画面上
の第１表示領域と、その表示された一般化モデルをそれ
の少なくとも形状に関して特化することによって前記対
象物のための数値解析モデルとしての特化モデルを定義
するためにユーザが前記入力装置を用いてデータをグラ
フィカルに入力するための項目を、前記表示されている
一般化モデルに関連付けて表示するための前記画面上の
第２表示領域と、前記画面上に表示されている前記項目
に関してユーザによりデータが入力されることに応答し
て、前記対象物の性能の解析結果をグラフィカルに、前
記対象物に関連付けて表示するための前記画面上の第３
表示領域とを含む性能解析支援システム。このシステム
によれば、数値解析モデルとしての一般化モデルがグラ
フィカルに画面上に表示されるため、ユーザはその一般
化モデルを迅速かつ的確に把握し得る。さらに、このシ
ステムによれば、その一般化モデルを特化して特化モデ
ルを定義するためのデータをユーザが入力するための項
目もグラフィカルに画面上に表示されるため、ユーザは
そのデータ入力を容易に行い得る。さらにまた、このシ
ステムによれば、対象物の性能の解析結果もグラフィカ
ルに画面上に表示されるため、ユーザはその解析結果を
感覚的に理解することが可能となり、よって、解析結果
の評価が容易になる。

【００４４】（３３） 入力装置と画面を有する表示装
置とそれらに接続されたコンピュータとを含み、かつ、
それらにより、一製品を構成する複数の構成単位のうち
ユーザにより選択されるものの性能をユーザが力学的に
解析することを支援するシステムであって、前記複数の
構成単位を互いに識別可能に前記画面上に表示するとと
もに、それら複数の構成単位のいずれかを注目構成単位
としてユーザに選択させるための指示を前記画面上に表
示し、かつ、前記複数の構成単位のための複数の数値解
析モデルとしての複数の一般化モデルであって各構成単
位の形状と構造と機構とのうちの少なくとも形状に関し
ては一般化され、各構成単位の機能に関しては特化され
たもののうち、前記指示に応答してユーザにより選択さ
れた注目構成単位に対応する注目一般化モデルをグラフ
ィカルに前記画面上に表示するための第１手段と、その
表示された注目一般化モデルをそれの少なくとも形状に
関して特化することによって前記注目構成単位のための
数値解析モデルとしての特化モデルを定義するためにユ
ーザが前記入力装置を用いてデータを入力するための項
目を前記画面上に表示するための第２手段と、前記画面
上に表示されている前記項目に関してユーザにより入力
されたデータにより定義された前記特化モデルと、前記
注目構成単位の機能に応じて予め選択された数値解析手
法と、ユーザにより設定されるかまたは予め標準的に設
定された数値解析条件とに基づき、前記注目構成単位の
性能を力学的に解析し、その解析結果を前記画面上に表
示するための第３手段とを含む性能解析支援システム。
このシステムによれば、前記（１６）項に記載の方法を
好適に実施し得、その結果、その方法と同様な効果が得
られる。

【００４５】（３４） 入力装置と画面を有する表示装
置とそれらに接続されたコンピュータとを含み、かつ、
それらにより、一製品を構成する複数の構成単位のうち
ユーザにより選択されるものの性能をユーザが力学的に
解析することを支援するシステムであって、前記複数の
構成単位を互いに識別可能に表示するための前記画面上
の第１表示領域と、前記画面上に表示されている複数の
構成単位のいずれかを注目構成単位としてユーザに選択
させるための指示を表示するための前記画面上の第２表
示領域と、前記複数の構成単位のための複数の数値解析
モデルとしての複数の一般化モデルであって各構成単位
の形状と構造と機構とのうちの少なくとも形状に関して
は一般化され、各構成単位の機能に関しては特化された
もののうち、前記指示に応答してユーザにより選択され
た注目構成単位に対応する注目一般化モデルをグラフィ
カルに表示するための前記画面上の第３表示領域と、そ
の表示された注目一般化モデルをそれの少なくとも形状
に関して特化することによって前記注目構成単位のため
の数値解析モデルとしての特化モデルを定義するために
ユーザが前記入力装置を用いてデータをグラフィカルに
入力するための項目を表示するための前記画面上の第４
表示領域と、前記画面上に表示されている前記項目に関
してユーザによりデータが入力されることに応答して、
前記注目構成単位の性能の解析結果をグラフィカルに表
示するための前記画面上の第５表示領域とを含む性能解
析支援システム。このシステムによれば、注目構成単位
についての一般化モデルである注目一般化モデルがグラ
フィカルに画面上に表示されるため、ユーザはその注目
一般化モデルを迅速かつ的確に把握し得る。さらに、こ
のシステムによれば、一般化モデルを基礎として特化モ
デルを定義するためのデータをユーザが入力するための
項目もグラフィカルに画面上に表示されるため、ユーザ
はそのデータ入力を容易に行い得る。さらにまた、この
システムによれば、注目構成単位の性能の解析結果もグ
ラフィカルに画面上に表示されるため、ユーザはその解
析結果を感覚的に理解することが可能となり、よって、
解析結果の評価が容易になる。

【００４６】（３５） 入力装置と画面を有する表示装
置とそれらに接続されたコンピュータとを含み、かつそ
れらにより、ユーザが対象物の性能を力学的に解析する
ことを支援するシステムであって、前記対象物のための
数値解析モデルとしての一般化モデルであって、その対
象物の形状と構造と機構とのうちの少なくとも形状に関
しては一般化され、その対象物の機能に関しては特化さ
れるとともに、その対象物の幾何学的特徴を表現する複
数のフィーチャとして、属性を有する節点と、属性を有
する構造離散化要素とを備えた一般化モデルがそれの少
なくとも形状に関してユーザにより特化されて特化モデ
ルが定義されるのに先立ち、ユーザが前記入力装置を用
いて節点と構造離散化要素とを定義することによって前
記一般化モデルを生成することを支援する性能解析支援
システム。この方法によれば、前記（１７）項に係る方
法と基本的に同じ原理に従い、同様な効果が実現され得
る。

【００４７】（３６） 入力装置と画面を有する表示装
置とそれらに接続されたコンピュータとを含むコンピュ
ータ関連装置が複数、連動設計コンピュータを共有する
状態で互いに接続されて構成されたシステムにおいて、
それら複数のコンピュータ関連装置の複数のユーザがそ
れらに共通の対象物であって形状に関して相互に関連す
る複数の部分対象物から構成されているものの性能をユ
ーザが力学的に解析して設計することを支援する方法で
あって、前記各コンピュータ関連装置において、（ａ）
前記複数の部分対象物を互いに識別可能に前記画面上に
表示する第１工程と、（ｂ）前記画面上に表示されてい
る複数の部分対象物のいずれかを注目部分対象物として
ユーザに選択させるための指示を前記画面上に表示する
第２工程と、（ｃ）前記複数の部分対象物のための複数
の数値解析モデルとしての複数の部分一般化モデルであ
って各部分対象物の形状と構造と機構とのうちの少なく
とも形状に関しては一般化され、各部分対象物の機能に
関しては特化されたもののうち、前記指示に応答してユ
ーザにより選択された注目部分対象物に対応する注目部
分一般化モデルをグラフィカルに前記画面上に表示する
第３工程と、（ｄ）その表示された注目部分一般化モデ
ルをそれの少なくとも形状に関して特化することによっ
て前記注目部分対象物のための数値解析モデルとしての
部分特化モデルを定義するためにユーザが前記入力装置
を用いてデータを入力するための項目を前記画面上に表
示する第４工程と、（ｅ）前記画面上に表示されている
前記項目に関してユーザにより入力されたデータにより
定義された前記部分特化モデルと、前記注目部分対象物
の機能に応じて予め選択された数値解析手法と、ユーザ
により設定されるかまたは予め標準的に設定された数値
解析条件とに基づき、前記注目部分対象物の性能を力学
的に解析し、その解析結果を前記画面上に表示する第５
工程とを含み、前記連動設計コンピュータにおいて、
（ｆ）前記各コンピュータ関連装置の画面上に表示され
ている前記注目部分対象物の設計を変更するためにユー
ザにより前記入力装置を用いてデータが入力されること
に応答して、その入力されたデータに基づき、前記複数
の部分対象物のうち前記注目部分対象物の設計変更に連
動した設計変更が必要なものに対してその設計変更を行
う第６工程と、（ｇ）前記複数の部分対象物のうち前記
設計変更が行われたものを定義するためのデータを、前
記複数のコンピュータ関連装置からアクセス可能な状態
で格納する第７工程とを含む性能解析支援方法。この方
法においては、対象物が形状に関して相互に関連する複
数の部分対象物から構成されるとともに、部分対象物毎
に数値解析モデルおよび数値解析手法が、各部分対象物
の機能に関して特化されている。したがって、この方法
によれば、前記（１６）項に記載の方法と同様に、数値
解析モデルも数値解析手法もすべての部分対象物に利用
可能な汎用性の高いものである場合に比較し、個別の部
分対象物に関する解析を比較的簡単な操作で比較的迅速
に行い得る。さらに、この方法においては、ある部分対
象物に対して設計変更が行われたならば、その設計変更
に連動した設計変更が、そのある部分対象物に形状に関
して関連する別の１つまたは複数の部分対象物に対して
自動的に行われる。したがって、この方法によれば、あ
る部分対象物を設計しているユーザは、それに関連する
別の部分対象物に対して設計変更が行われる毎にいちい
ち、その設計変更に付随した設計変更をそのある部分対
象物に対して行うことが不要となる。よって、この方法
によれば、ユーザは、自分が担当している部分対象物を
設計するのに必要な時間を容易に短縮し得る。本項にお
いて「複数の部分対象物」は、物理的に互いに独立して
存在し得る複数の部品として構成したり、互いに一体的
に形成されて一製品を構成する複数の部位として構成す
ることが可能である。

【００４８】（３７） 前記各コンピュータ関連装置
が、前記解析と前記設計とを別々に支援する２台のコン
ピュータを有する（３６）項に記載の性能解析支援方
法。この方法によれば、同じ部分対象物に対する解析と
設計とが別々のコンピュータにより行われるため、それ
ら解析と設計とが同じコンピュータにより行われる場合
とは異なり、それら解析と設計とを同時に進行させるこ
とが容易となる。よって、この方法によれば、ユーザ
は、自分が担当している部分対象物に対して設計および
解析を行うのに必要な時間を容易に短縮し得る。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的な実
施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。

【００５０】図１には、本発明の第１実施形態である性
能解析支援方法が概念的に示されている。この性能解析
支援方法は、自動車のボデーを設計する際に設計者がそ
の設計中のボデーの性能を数値解析することをコンピュ
ータにより支援する方法であり、新しいＣＡＥであるFi
rst Order Analysis（以下、「ＦＯＡ」と略称する。）
という考え方に基づいて構築されている。

【００５１】ＦＯＡは、専任の解析者ではなく通常の設
計者を主なユーザとしたＣＡＥの一種であり、設計され
るべき製品、すなわち、本実施形態においては、自動車
のボデーの構造幾何に初等構造力学的な要因や動力学的
な要因を付加させて、その製品の機械構造の幾何形状や
トポロジーに変化が生じた場合の力学特性を瞬時に、か
つ簡便に計算することを目的とする解析方法である。

【００５２】ＦＯＡは、前述の概念設計の段階における
ように、通常のＣＡＥ段階におけるほどには製品の性能
の解析精度が要求されることなく、先の設計案とは抜本
的に異なる設計案を新たに立案可能な段階において、設
計案の変更を、コンピュータとの対話形式で、瞬時に設
計者が自ら行う状況を想定して構築されている。

【００５３】そのため、ＦＯＡを具体化するには、設計
者が簡便に使用可能なコンピュータを使用するととも
に、そのコンピュータに実行させるプログラムとしては
専門的知識なしに使用できるグラフィカルなインターフ
ェースを使用することが望ましい。

【００５４】しかし、ＦＯＡは、従来から行われている
ＣＡＥに対し、それを凌駕したり代替する関係にはな
く、むしろ相互に補完する関係にある。ＦＯＡは、設計
者が自身の設計案の良し悪しを概略的に把握することを
支援するものであって、その設計案に基づく製品の性能
を定量的にかつ厳密に評価することを目的とはしない。

【００５５】その定量的な評価は依然として、前述の評
価部署で従来から行われているＣＡＥが果たすべき役割
であり、よって、従来から行われているＣＡＥが一連の
製品開発の流れにおいて重要な地位を占めることに変わ
りはない。

【００５６】一般に、設計者は、設計すべき製品が実現
すべき機能を中心に思考しつつ設計を行う。そして、設
計者は、設計に対するのと同様に、新しいＣＡＥである
ＦＯＡに対し、その製品の機能を指向する考え方を要求
する傾向がある。

【００５７】そこで、本実施形態においては、ＦＯＡ
に、製品をオブジェクトとするオブジェクト指向的な考
え方が導入されている。この考え方が導入された新しい
ＣＡＥであるＦＯＡをProduct Oriented Analysis (以
下、「ＰＯＡ」と略称する。）と呼ぶ。

【００５８】一方、オブジェクト指向的な考え方を容易
に実現可能なソフトウエアとして、Microsoft（登録商
標）社により販売されているExcel（登録商標）が知ら
れている。このExcelを使用すれば、オブジェクト指向
型のＣＡＥを実現することができる。さらに、Excel
は、設計者により机上で使用されるコンピュータ、例え
ば、ノート型パソコンに搭載可能なソフトウエアであ
る。さらにまた、Excelは、既に設計者の間に普及され
ているため、設計者が特別なトレーニングなしで使用す
ることができるソフトウエアであると考えられる。

【００５９】したがって、ExcelによってＰＯＡを実現
することとすれば、その実現のためにソフトウエアおよ
びハードウエアに対して投資しなければならない費用の
額を最小にすることができる。

【００６０】そこで、本実施形態においては、設計者が
机上で使用するノート型パソコンに搭載されているExce
lのシートが、設計者とノート型パソコンとの間におけ
るインターフェースとして使用される。

【００６１】さらに本実施形態においては、Excelを用
いることにより、オブジェクト型プログラミングが行わ
れている。このプログラミングは、よく知られているよ
うに、複数のオブジェクトを用いるものである。各オブ
ジェクトは、そのオブジェクトの属性を表すデータと、
そのデータに対する操作の方法を記述したプログラムで
あるメソッドとを一体化することにより、構成されてい
る。それら複数のオブジェクトの全体については、同じ
属性と同じメソッドとを有するオブジェクト群がクラス
を構成している。

【００６２】本実施形態においては、具体的には、それ
ら複数のオブジェクトが、各オブジェクトの属性であ
る、数値解析モデルの種類に応じて複数のクラスに分類
されている。同じ種類の数値解析モデルは、互いに機能
が異なる複数の対象物に利用可能なものではなく、特定
の対象物の機能に特化されていて、特定の機能を有する
複数の対象物のみに利用可能となっている。

【００６３】さらに、同じ種類の数値解析モデルは、対
象物の初期形状（本実施形態においては、例えば、対象
物の外観形状）に関して一般化されており、機能は同じ
であるが最終形状は異なり得る複数の対象物に利用可能
とされている。

【００６４】ただし、数値解析モデルの最終形状すなわ
ち具体的形状は、対象物の解析に先立ち、設計者により
定義される。この定義は、後述のモデルデータにより行
われる。

【００６５】各オブジェクトのデータとしては、各オブ
ジェクトに対応する数値解析モデルを定義するデータで
ある解析データが使用される。解析データは、対応する
数値解析モデルを定義するためのモデルデータと、対応
する解析モジュール(後述する）が拘束される数値解析
条件を表すデータとを含んでいる。モデルデータは、対
象物の形状のみならず構造および機構も反映されるよう
に作成される。

【００６６】一方、各オブジェクトのメソッドとして
は、（ａ）対応する数値解析モデルと、対応する解析デ
ータとを用いることにより、解析を行うための解析モジ
ュール（全体プログラムが機能単位で分割されたもの）
と、（ｂ）構造に関する最適化設計を行うための最適化
モジュールとが使用される。

【００６７】解析モジュールは、設計すべき製品として
の自動車のボデーの性能を解析することを目的として複
数種類用意されている。外力によるボデーの変形を解析
する変形解析モジュールと、衝突時におけるボデーの性
能を解析する衝突解析モジュールと、ボデーの固有振動
数を解析する固有値解析モジュールとを含んでいる。そ
れら個々の解析モジュールは、互いに異なる複数の数値
解析手法をそれぞれ採用している。

【００６８】一方、最適化モジュールは、自動車の設計
に特化した断面特性評価・設計モジュールと、結合部評
価モジュールとを含んでいる。

【００６９】本実施形態においては、図１に示すよう
に、さらに、複数の過去の設計事例を車両構造等に関す
る技術ノウハウとして蓄積しているデータベースと、そ
のデータベースにおいて、設計すべき製品に類似した過
去の設計事例を、その製品を機能に関して特化すること
によって検索して選び出す検索モジュールとが用意され
ている。

【００７０】この対策は、一連の設計のごく初期段階で
は、自社における従来の設計事例や競合する他社製品を
参照してスケッチをおこすことがよく行われるという事
実に基づいている。通常、それら従来の設計事例や他社
製品は製品ごとの機能に関して特化された形で集積され
ている。この事実を利用することにより、上記の対策が
講じられている。

【００７１】したがって、本実施形態においては、設計
者は、上述の技術ノウハウのデータベースから検索によ
り選び出された設計事例等をもとに、予め用意された数
値解析手法と数値解析条件とに基づき、設計すべき製品
の力学的特性の評価を、その選び出された設計事例等に
改良を施して、今回設計すべき製品に適合させる操作を
含めて、それぞれの解析モジュールを用いながら行うこ
とが可能となる。このことは、従来のＣＡＥでは網羅で
きないＦＯＡの特徴の一つとなる。

【００７２】すなわち、本実施形態においては、数値解
析モデルの初期形状が、形状に関しては一般化され、機
能に関しては特化されるものと定められているのであ
る。

【００７３】以上要するに、本実施形態においては、初
期形状を有する数値解析モデルの一般化形状が前記
（１）項における「一般化モデル」の一例を構成してい
るのである。

【００７４】なお付言すれば、本実施形態においては、
その一般化モデルは、機能に関して特化された形で階層
化されて上述の技術ノウハウのデータベースに蓄積され
ている。したがって、ユーザは、その階層性のもとに、
必要な一般化モデルをそのデータベースにおいて検索す
ることが可能となっている。

【００７５】本実施形態において「機能」とは、製品性
能を含み、さらに、生産技術の観点からの作りやすさ
（例えば、手順数、コスト）をも含んでいる。したがっ
て、本実施形態によれば、設計者は、設計すべき製品の
性能データ、生産技術的なデータを参照しながら、設計
手順を進めることができることとなる。

【００７６】図２には、上述の数値解析モデルと数値解
析手法と数値解析条件とが階層化されて概念的に示され
ている。同図には、自動車のボデーを構成する複数の構
成単位にそれぞれ対応する複数の数値解析モデルの１つ
のみが代表的に示されている。

【００７７】本実施形態においては、各構成単位が前記
対象物に該当する。また、各構成単位が前記部分対象物
に該当し、ボデーが前記全体対象物に該当する。

【００７８】図２に示すように、数値解析モデルの要素
には、その数値解析モデルにより表現される構成単位の
機能と、その数値解析モデルの形状、構造および機構と
が存在する。また、数値解析手法には、前述の説明から
明らかなように、変形解析と、衝突解析と、固有値解析
とが存在する。また、数値解析条件には、構成単位に作
用する荷重に関する荷重条件と、構成単位を構成する複
数の構成要素（例えば、ビーム要素、パネル要素）が相
互に固定されている状態に関する固定条件とが存在す
る。

【００７９】各数値解析モデルには数値解析手法と数値
解析条件とが対応させられている。数値解析手法は、対
応する数値解析モデルにより表現される構成単位の機能
に応じて予め選択されている。同様に、数値解析条件
も、対応する数値解析モデルにより表現される構成単位
の機能に応じて予め選択されている。ただし、このよう
に数値解析モデルに対応させられているのは標準的な数
値解析条件のみであって、ユーザは自由に数値解析条件
を設定し得る。

【００８０】同様に、数値解析モデルの構造および機構
も、構成単位の機能に応じて予め選択されている。ただ
し、このように予め選択されているのは、標準的な構造
および機構のみであって、ユーザは自由に構造および機
構を設定し得る。

【００８１】自動車のボデーは、図５に示すように、エ
ンジン室と、キャビンと、フロアと、トランクとを構成
単位として含むように構成されている。それら複数の構
成単位において、例えば、キャビンが注目構成単位とし
て選択された場合には、そのキャビンが、「乗員を乗せ
る」という機能と「乗員の安全を確保する」という機能
とを有するため、図２に示すように、数値解析手法とし
て例えば、「変形解析」と「衝突解析」とが予め選択さ
れている。さらに、キャビンが注目構成単位として選択
された場合には、数値解析条件として、キャビンのねじ
れ剛性を評価するためのものが予め選択されている。

【００８２】図３には、本実施形態である性能解析支援
方法を実施するためにユーザにより用いられるツールが
示されている。このツールはノート型パソコン１０であ
り、同図に示すように、コンピュータ・ユニット１２に
入力装置１４と表示装置１６とが接続されて構成されて
いる。このツールは、他の形式のコンピュータによって
実現することが可能である。

【００８３】コンピュータ・ユニット１２は、プロセッ
サ２０とメモリ２２とが互いに接続されて構成されてい
る。コンピュータ・ユニット１２は、Microsoft社のWin
dows98（登録商標）をオペレーティング・システムとし
て搭載するとともに、Excelをアプリケーションとして
搭載している。Excelは表計算ソフトの一例である。

【００８４】メモリ２２は、ハード・ディスク、ＣＤ−
ＲＯＭ等、複数のプログラムを記録した記録媒体２６を
含むように構成されている。このメモリ２２からそれら
プログラムのいずれかが選択的に適宜読み出され、その
読み出されたプログラムがプロセッサ２０により実行さ
れる。前述の複数のオブジェクトの属性を表すデータお
よびメソッドも、この記録媒体２６に記録されている。

【００８５】入力装置１４は、ポインティング・デバイ
スとしてのマウス３０と、ユーザにより操作される複数
のキーを有するキーボード３２とを備えている。表示装
置１６は、画面上に文字、画像等を表示する液晶ディス
プレイ(以下、単に「ディスプレイ」という）３４を備
えている。

【００８６】図４には、前記複数のプログラムの一つで
ある性能解析プログラムがフローチャートで示されてい
る。このプログラムは、ユ−ザの実行開始指令に応答し
て実行が開始され、ユーザが実行終了指令を発するま
で、実行が繰り返される。

【００８７】各回の実行時には、まず、ステップＳ１
（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても
同じとする。）において、設計されるべき自動車のボデ
ーの全構成単位が、互いに識別可能に表現する文字（も
しくは文字列）、記号（もしくは記号列）または図形と
してディスプレイ３４の画面上に表示される。

【００８８】図５には、その表示の一例が画面イメージ
で示されている。この例においては、自動車のボデーの
初期形状すなわち一般化形状が、複数のビーム要素と複
数のパネル要素との結合体としてモデル化されている。
図５に示すボデーは、ユーザが、これから設計しようと
するボデーが果たすべき機能に関してそのボデーを特化
することによって前記データベースを検索した結果、そ
のデータベースから読み出されたものである。

【００８９】次に、図４のＳ２において、それら複数の
構成単位のいずれかを注目構成単位としてユーザが選択
することを指示する表示がディスプレイ３４の画面上に
おいて行われる。具体的には、ユーザは、図５に示すよ
うに、注目構成単位の名称が表示されている枠内におい
てマウス３０をクリックすることが指示される。その指
示に応答し、ユーザは注目構成単位を選択する。

【００９０】その後、図４のＳ３において、選択された
注目構成単位を表現する数値解析モデルである注目数値
解析モデルの一般化形状（すなわち、一般化モデル）が
ディスプレイ３４の画面上に表示される。図６には、注
目構成単位として自動車のボデーのうちのキャビンが選
択された場合に、そのキャビンの一般化形状がディスプ
レイ３４の画面に表示される様子が示されている。

【００９１】続いて、図４のＳ４において、その注目数
値解析モデルの形状を定義するためのデータがユーザに
より入力される。

【００９２】このＳ４の詳細が形状定義データ入力ルー
チンとして図９にフローチャートで表されている。この
ルーチンにおいては、まず、Ｓ２１において、ディスプ
レイ３４の画面上において、ユーザに対し、データ入力
方式としてグラフィカル入力方式を選択するか否かが問
われる。ユーザがグラフィカル入力方式を選択した場合
には、Ｓ２１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２４において、
ユーザによるグラフィカル入力を支援するための表示が
行われる。

【００９３】図７および図８にはそれぞれ、その表示の
一例が示されている。図７の表示例は、注目構成単位で
あるキャビンを構成する複数のビーム要素の長さを入力
することを支援するためのものであり、これに対して、
図８の表示例は、そのキャビンを構成する複数のパネル
要素の厚さを入力することを支援するためのものであ
る。

【００９４】いずれの表示例においても、今回の注目数
値解析モデルの各構成要素に近接して、各構成要素の寸
法という項目に関する数値データをユーザが入力するこ
とを支援する図形がディスプレイ３４の画面上に表示さ
れる。図７および図８においてはそれぞれ、その図形が
１つのみ代表的に示されている。各図形においては、数
値を表示する項目と、マウス３０により移動させられる
かまたは互いに逆向きの２つの三角形のマークにおいて
マウス３０がクリックされることにより左右に移動させ
られるスクロール・バーとが表示されている。いずれに
しても、そのスクロール・バーの移動量に連動して前記
項目における数値が変化するようになっている。したが
って、ユーザは、注目数値解析モデルの形状を定義する
ための数値データをグラフィカルに入力することができ
る。

【００９５】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、ユーザが注目構成単位を選択すると、そ
の注目構成単位の数値解析モデルの一般化形状が表示さ
れ、続いて、ユ−ザがグラフィカル入力方式を選択する
と、その数値解析モデルの一般化形状が再度表示される
とともに、それと一緒にグラフィカル入力のための図形
が表示される。

【００９６】しかし、ユーザが注目構成単位を選択した
後、続いてユーザがグラフィカル入力方式を選択するの
を待って、その注目構成単位の数値解析モデルの一般化
形状が表示されるとともに、それと一緒にグラフィカル
入力のための図形が表示される形態で本発明を実施する
ことが可能である。この実施形態においては、数値解析
モデルの一般化形状の表示が必ず、その数値解析モデル
を定義するための表示と一緒に行われることになる。

【００９７】ユーザによるグラフィカル入力が終了すれ
ば、この形状定義データ入力ルーチンの今回の実行が終
了する。

【００９８】これに対して、ユーザがグラフィカル入力
方式を選択しなかった場合には、図９のＳ２１の判定が
ＮＯとなり、Ｓ２２において、ディスプレイ３４の画面
上において、ユーザに対し、データ入力方式として直接
入力方式を選択するか否かが問われる。ユーザが直接入
力方式を選択した場合には、Ｓ２２の判定がＹＥＳとな
り、Ｓ２３において、ユーザによる直接入力を支援する
ための表示が行われる。

【００９９】図１０には、その表示の一例が示されてい
る。この表示例においては、今回の注目数値解析モデル
において複数の構成要素が互いに結合する複数のポイン
トの番号がディスプレイ３４の画面上に表示され、さら
に、各番号に関連付けて３つの座標値、すなわち、Ｘ座
標値とＹ座標値とＺ座標値とをそれぞれ入力するための
項目が表示されている。各項目には数値データが、ユー
ザによるキーボード３２の操作に応じて入力される。し
たがって、ユーザは、注目数値解析モデルの形状を定義
するための数値データをキーボード３２により直接に入
力することができる。

【０１００】ユーザによる直接入力が終了すれば、この
形状定義データ入力ルーチンの今回の実行が終了する。

【０１０１】また、図９においてＳ２１の判定もＳ２２
の判定もＮＯであった場合には、Ｓ２１に戻り、再度、
ユーザがグラフィカル入力方式を選択するか否かが問わ
れる。

【０１０２】この形状定義データ入力ルーチンの実行が
終了したならば、図４のＳ５において、必要な場合に限
り、ユーザにより、今回の注目数値解析モデルの構造を
定義するためのデータが入力される。具体的に説明すれ
ば、今回の注目数値解析モデルを構成する複数の構成要
素の数、位置および配列は予め、前記注目構成単位の機
能を考慮して標準的なものに設定されている。しかし、
これとは異なる数と位置と配列との少なくとも１つをユ
ーザが採用したい場合には、ユーザにより、希望する数
と位置と配列との少なくとも１つを定義するためのデー
タが入力される。

【０１０３】続いて、Ｓ６において、必要な場合に限
り、ユーザにより、今回の注目数値解析モデルの機構を
定義するためのデータが入力される。具体的に説明すれ
ば、今回の注目数値解析モデルを構成する複数の構成要
素相互の結合状態（すなわち、機構であり、例えば、許
容される相対運動の方向に関する）は予め、前記注目構
成単位の機能を考慮して標準的なものに設定されてい
る。しかし、これとは異なる結合状態すなわち機構をユ
ーザが採用したい場合には、ユーザにより、希望する機
構を定義するためのデータが入力される。

【０１０４】それらＳ４ないしＳ６の実行により、今回
の注目数値解析モデルの定義が完了し、その結果、今回
の注目構成単位につき、一般化モデルがそれの形状と構
造と機構とに関して特化されて特化モデルが生成され
る。

【０１０５】続いて、Ｓ７において、必要な場合に限
り、ユーザにより、今回の注目数値解析モデルを解析す
る際の数値解析条件を定義するためのデータが入力され
る。具体的に説明すれば、今回の注目数値解析モデルに
対応する数値解析条件は予め、今回の注目構成単位の機
能を考慮して標準的なものに設定されている。しかし、
これとは異なる数値解析条件をユーザが採用したい場合
には、ユーザにより、希望する数値解析条件を定義する
ためのデータが入力される。

【０１０６】その後、Ｓ８において、以上のようにして
定義された注目数値解析モデル（すなわち、特化モデ
ル）がディスプレイ３４の画面に表示される。この表示
の一例が図１１に示されている。この表示例において
は、今回の注目数値解析モデルが、先に定義された他の
数値解析モデルと一緒に表示されている。

【０１０７】続いて、Ｓ９において、形状、構造および
機構に関して定義された注目数値解析モデルと、数値解
析手法と、ユーザにより設定されるかまたは予め標準的
に設定された数値解析条件とに基づき、今回の注目構成
単位の性能が力学的に解析される。この解析は例えば、
有限要素法を用いて行われる。この解析は、今回の注目
構成単位のみを対象に行い得るが、隣接する他の構成単
位との結合体を対象として行ったり、自動車のボデー全
体を対象として行うことができる。

【０１０８】本実施形態においては、その解析結果が、
注目構成単位の各構成要素における力学的特性値を含ん
でいる。その力学的特性値は例えば、注目構成単位自体
の運動もしくは注目構成単位を構成する複数の構成要素
相互間の運動の位置、速度または加速度、注目構成単位
の歪エネルギーの量、弾性変形もしくは塑性変形の量ま
たは変化速度、注目構成単位の破壊特性、衝撃吸収特
性、応答特性等を表す加速度、エネルギー等を含んでい
る。

【０１０９】続いて、Ｓ１０において、その解析結果が
ディスプレイ３４の画面上に表示される。

【０１１０】このＳ１０の詳細が結果表示ルーチンとし
て図１２にフローチャートで示されている。このルーチ
ンにおいては、まず、Ｓ４１において、ディスプレイ３
４の画面上において、ユーザに対し、結果表示方式とし
てグラフィカル表示方式を選択するか否かが問われる。
ユーザがグラフィカル表示方式を選択した場合には、Ｓ
４１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４４において、前記解析
結果がグラフィカルに表示される。

【０１１１】図１３には、その表示の一例が示されてい
る。この表示例においては、今回の注目構成単位を含む
自動車のボデー全体における各構成要素の解析結果であ
る力学的特性値（同図においては、ひずみエネルギー）
が、それの大きさに応じて大きさと模様とが変化する図
形としてグラフィカルにディスプレイ３４の画面上に表
示されている。具体的には、図１３に示すように、その
図形は、代表的な力学的特性値が大きいほど直径が大き
くなるとともに、その代表的な力学的特性値の符号の正
負によって模様が変化する円である。

【０１１２】さらに、図示しないが、各構成要素の代表
的な力学的特性値が設計許容範囲を逸脱しているか否か
に応じて前記図形の色が変化させられる。具体的には、
各構成要素の代表的な力学的特性値が設計許容範囲を逸
脱していない場合には、前記図形の色が青とされるのに
対し、逸脱している場合には、赤とされる。このように
することにより、注目構成単位のうち設計者が設計変更
を行うことが必要である構成要素に設計者の注意が喚起
される。

【０１１３】解析結果のグラフィカル表示が終了すれ
ば、この結果表示ルーチンの今回の実行が終了する。

【０１１４】これに対して、ユーザがグラフィカル表示
方式を選択しなかった場合には、図１２のＳ４１の判定
がＮＯとなり、Ｓ４２において、ディスプレイ３４の画
面上において、ユーザに対し、結果表示方式として数値
表示方式を選択するか否かが問われる。ユーザが数値表
示方式を選択した場合には、Ｓ４２の判定がＹＥＳとな
り、Ｓ４３において、解析結果が数値表示方式で表示さ
れる。

【０１１５】図１４には、その表示の一例が示されてい
る。この表示例においては、今回の注目数値解析モデル
において複数の構成要素が互いに結合する複数のポイン
トの番号が表示され、さらに、各番号に関連付けて３つ
の座標値、すなわち、Ｘ座標値とＹ座標値とＺ座標値と
をそれぞれ表示するための項目が表示されている。各項
目には、対応するポイントにおける力学的特性値が数値
により表示される。

【０１１６】解析結果の数値表示が終了すれば、この結
果表示ルーチンの今回の実行が終了する。

【０１１７】また、図１２においてＳ４１の判定もＳ４
２の判定もＮＯであった場合には、Ｓ４１に戻り、再
度、ユーザがグラフィカル表示方式を選択するか否かが
問われる。

【０１１８】この結果表示ルーチンの実行が終了したな
らば、図４のＳ１１において、ディスプレイ３４の画面
上において、ユーザに対し、注目構成単位の形状等を変
更することが必要であるか否かが問われる。その必要が
あるとユーザが判断してそのことをノート型パソコン１
０に入力した場合には、Ｓ１１の判定がＹＥＳとなり、
Ｓ３に戻る。

【０１１９】Ｓ３ないしＳ１１においては、形状、構造
または機構に関して前回とは異なる数値解析モデルと、
前回と同じ数値解析手法と、前回と同じであるかまたは
異なる数値解析条件とに基づくか、または、形状、構造
または機構に関して前回と同じであるかまたは異なる数
値解析モデルと、前回と同じ数値解析手法と、前回とは
異なる数値解析条件とに基づき、前回と同じ注目構成単
位について性能解析が行われる。

【０１２０】これらＳ３ないしＳ１１の実行が繰り返さ
れるうちに、ユーザが、今回の注目構成単位の形状等を
変更することが必要ではなくなったと判断し、そのこと
をノート型パソコン１０に入力すれば、Ｓ１１の判定が
ＮＯとなり、Ｓ１２に移行する。

【０１２１】このＳ１２においては、ディスプレイ３４
の画面上において、ユーザに対し、注目構成単位を前回
とは別のものに変更することが必要であるか否かが問わ
れる。その必要があるとユーザが判断し、そのことをノ
ート型パソコン１０に入力した場合には、Ｓ１２の判定
がＹＥＳとなり、Ｓ１に戻る。Ｓ１ないしＳ１２におい
ては、別の構成単位について性能解析が行われる。

【０１２２】これらＳ１ないしＳ１２の実行が繰り返さ
れるうちに、ユーザが注目構成単位を変更することが必
要ではなくなったと判断すれば、Ｓ１２の判定がＮＯと
なり、以上で、この性能解析プログラムの一回の実行が
終了する。

【０１２３】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、自動車のボデーの各構成単位が前記
（１）項における「対象物」の一例を構成しているので
ある。また、ノート型パソコン１０が同項における「入
力装置、表示装置およびコンピュータ」の組合せの一例
を構成しているのである。また、図４のＳ３が同項にお
ける「第１工程」の一例を構成し、Ｓ４が同項における
「第２工程」の一例を構成し、Ｓ５ないしＳ１０が互い
に共同して同項における「第３工程」の一例を構成して
いるのである。

【０１２４】また、本実施形態においては、図９のＳ２
４が、前記（８）項における「第４工程」の一例、前記
（９）項における「表示工程」の一例および前記（１
０）項における「入力支援工程」の一例を構成している
のである。また、図９のＳ２３が前記（１１）項におけ
る「第５工程」の一例を構成し、Ｓ２１とＳ２２とが互
いに共同して同項における「第６工程」の一例を構成し
ているのである。また、図１２のＳ４４が前記（１２）
項における「第７工程」の一例、および前記（１３）項
における「表示工程」の一例を構成しているのである。

【０１２５】また、本実施形態においては、図１２のＳ
４３が前記（１４）項における「第８工程」の一例を構
成し、Ｓ４１とＳ４２とが互いに共同して同項における
「第９工程」の一例を構成しているのである。また、図
４のＳ１ないしＳ３が互いに共同して前記（１５）項に
おける「表示工程」の一例を構成し、Ｓ５ないしＳ１０
が互いに共同して同項における「解析工程」の一例を構
成しているのである。また、本実施形態である性能解析
支援方法が前記（１６）項に係る「性能解析支援方法」
の一例を構成しているのである。

【０１２６】また、本実施形態においては、図４の性能
解析プログラムが前記（２７）項における「プログラ
ム」の一例を構成し、記録媒体２６が前記（２８）項に
おける「記録媒体」の一例を構成しているのである。

【０１２７】さらに、本実施形態においては、コンピュ
ータ・ユニット１２のうち図４のＳ３を実行する部分が
前記（２９）項における「第１手段」の一例を構成し、
Ｓ４を実行する部分が同項における「第２手段」の一例
を構成し、Ｓ５ないしＳ１０を実行する部分が同項にお
ける「第３手段」の一例を構成しているのである。ま
た、コンピュータ・ユニット１２のうち図９のＳ２４を
実行する部分が前記（３０）項における「第４手段」の
一例を構成しているのである。また、コンピュータ・ユ
ニット１２のうち図１２のＳ４４を実行する部分が前記
（３１）項における「第５手段」の一例を構成している
のである。

【０１２８】さらに、本実施形態においては、ディスプ
レイ３４の画面上において図６に示す図像が表示される
領域が前記（３２）項における「第１表示領域」の一例
を構成し、図７および図８に示す図像が表示される領域
が同項における「第２表示領域」の一例を構成し、図１
３に示す図像が表示される領域が同項における「第３表
示領域」の一例を構成しているのである。

【０１２９】また、本実施形態においては、ディスプレ
イ３４の画面上において図７および図８に示す図像のう
ちのキャビンを表す部分が表示される領域が前記（３
２）項における「第１表示領域」の一例を構成し、図７
および図８に示す図像のうちグラフィカル入力のための
図形が表示される領域が同項における「第２表示領域」
の一例を構成していると考えることが可能である。

【０１３０】さらに、本実施形態においては、コンピュ
ータ・ユニット１２のうち図４のＳ１ないしＳ３を実行
する部分が前記（３３）項における「第１手段」の一例
を構成し、Ｓ４を実行する部分が同項における「第２手
段」の一例を構成し、Ｓ５ないしＳ１０を実行する部分
が同項における「第３手段」の一例を構成しているので
ある。

【０１３１】さらに、本実施形態においては、ディスプ
レイ３４の画面上において図５に示す図像のうち自動車
のボデーを表す部分が表示される領域が前記（３４）項
における「第１表示領域」の一例を構成し、図５に示す
図像のうちそのボデーの各構成単位の名称を各枠内にお
いて表す部分が表示される領域が同項における「第２表
示領域」の一例を構成し、図６に示す図像が表示される
領域が同項における「第３表示領域」の一例を構成し、
図７および図８に示す図像が表示される領域が同項にお
ける「第４表示領域」の一例を構成し、図１３に示す図
像が表示される領域が同項における「第５表示領域」の
一例を構成しているのである。

【０１３２】また、ディスプレイ３４の画面上において
図７および図８に示す図像のうちキャビンを表す部分が
表示される領域が前記（３４）項における「第３表示領
域」の一例を構成し、図７および図８に示す図像のうち
グラフィカル入力のための図形が表示される領域が同項
における「第４表示領域」の一例を構成していると考え
ることが可能である。

【０１３３】さらに、本実施形態においては、ビーム要
素とパネル要素とがそれぞれ前記（２）項における「構
造離散化要素」の一例を構成しているのである。

【０１３４】さらにまた、本実施形態においては、一般
化モデルを表すデータと、特化モデルを表すデータと、
数値解析手法を表すデータと、数値解析条件を表すデー
タとがいずれも、特別のアプリケーション・プログラム
をノート型パソコン１０に実行させることなく、そのノ
ート型パソコン１０に搭載されているオペレーティング
・システムであるWindows 98により直ちに実行可能な形
式を有するものとされている。

【０１３５】なお付言すれば、本実施形態においては、
その数値解析条件は、例えば、図２に示すように、外部
から自動車のボデーに作用する荷重に関する荷重条件
や、そのボデー中のあるコンポーネントが別のコンポー
ネントまたは地面等の固定部材に固定される固定条件を
含むように定義することが可能である。その固定条件
は、それら２つのコンポーネント間の相対的な運動の自
由度に影響を及ぼす。

【０１３６】次に、本発明の第２実施形態である性能解
析支援方法を説明する。

【０１３７】図１５には、その性能解析支援方法を実施
するのに好適な性能解析支援システムが示されている。
このシステムは、自動車のボデーを構成する複数の部品
をそれぞれ設計する複数の設計者により使用される。

【０１３８】同図に示すように、この性能解析支援シス
テムにおいては、サーバ・コンピュータ１００が通信回
線１０２により複数のクライアント・コンピュータ・シ
ステム１０４に接続されている。それら複数のクライア
ント・コンピュータ・システム１０４の複数のユーザが
複数の設計者に該当する。サーバ・コンピュータ１００
にはデータ・ストレージ１０８が接続されている。この
データ・ストレージ１０８は、前記複数の部品の形状を
定義するための部品データが格納されるべきメモリであ
る。このデータ・ストレージ１０８は、それら複数の設
計者に共有されるメモリである。

【０１３９】図１６に示すように、クライアント・コン
ピュータ・システム１０４は、設計用コンピュータ１１
０と解析用コンピュータ１１２とを備えている。設計用
コンピュータ１１０と解析用コンピュータ１１２とはい
ずれも、プロセッサ１１４，１１６とメモリ１１８，１
２０とを有するとともに、図示しないが、マウス、キー
ボード等の入力装置と、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の
表示装置とに接続されている。

【０１４０】クライアント・コンピュータ・システム
（以下、「クライアント・コンピュータ」と略称する）
１０４は、それの少なくとも設計用コンピュータ１１０
において前記サーバ・コンピュータ１００と接続されて
いる。解析用コンピュータ１１２のメモリ１２０には、
それに搭載された記録媒体１２２において、第１実施形
態における性能解析プログラム（図４参照）と同じプロ
グラム（図４で代用することにより図示を省略する）が
記憶されており、各クライアント・コンピュータ１０４
のユーザである設計者は、その解析用コンピュータ１１
２による解析結果を参照しつつ、設計用コンピュータ１
１０において自分が担当する部品の設計を行う。本実施
形態においては、部品が第１実施形態における構成単位
に該当する。

【０１４１】図１７に示すように、サーバ・コンピュー
タ１００は、プロセッサ１３０とメモリ１３２とが互い
に接続されて構成されている。メモリ１３２は、ハード
・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等、複数のプログラムを記録
した記録媒体１３４を含むように構成されている。この
メモリ１３２からそれらプログラムのいずれかが選択的
に適宜読み出され、その読み出されたプログラムがプロ
セッサ１３０により実行される。

【０１４２】図１８には、それらプログラムの一つであ
る連動設計プログラムがフローチャートで示されてい
る。このプログラムは、サーバ・コンピュータ１００の
電源が投入されている間、繰返し実行される。

【０１４３】各回の実行時には、まず、Ｓ１２１におい
て、いずれかのクライアント・コンピュータ１０４か
ら、ある部品データをデータ・ストレージ１０８から取
り込みたい旨の要求が出されたか否かが判定される。

【０１４４】いずれのクライアント・コンピュータ１０
４からもそのような取込み要求が出されなかった場合に
は、判定がＮＯとなり、直ちにこのプログラムの一回の
実行が終了する。これに対して、いずれかのクライアン
ト・コンピュータ１０４から取込み要求が出された場合
には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２２に移行する。

【０１４５】このＳ１２２においては、取込み要求を出
したクライアント・コンピュータ１０４のユーザが要求
する部品データがデータ・ストレージ１０８からそのク
ライアント・コンピュータ１０４に送信される。その結
果、そのクライアント・コンピュータ１０４を使用する
設計者は、その送信された部品データを用いることによ
り、自分が担当する部品の設計を行い得る。

【０１４６】その後、Ｓ１２３において、そのクライア
ント・コンピュータ１０４から、それが処理した部品デ
ータをデータ・ストレージ１０８に格納したい旨の要求
が出されるのが待たれる。

【０１４７】その格納要求が出されたならば、Ｓ１２４
において、データ・ストレージ１０８に格納される予定
の部品データが、現に格納されているものから変更され
たか否かが判定される。上記クライアント・コンピュー
タ１０４を使用する設計者が、自分の担当する部品に対
して設計変更を行ったか否かが判定されるのである。

【０１４８】格納予定の部品データに変更がなかった場
合には、判定がＮＯとなり、直ちにこのプログラムの一
回の実行が終了する。これに対して、格納予定の部品デ
ータに変更があった場合には、Ｓ１２４の判定がＹＥＳ
となり、Ｓ１２５に移行する。

【０１４９】このＳ１２５においては、その部品データ
がデータ・ストレージ１０８に格納され、これにより、
データ・ストレージ１０８においてその部品データが更
新される。その後、Ｓ１２６において、その更新された
部品データに関連する部品データがデータ・ストレージ
１０８から取り込まれる。

【０１５０】具体的には、設計者が担当する部品の形状
が変更されると、それに伴って形状を変更することが必
要である別の部品の形状を定義する部品データが、関連
する部品データとされるのである。例えば、図５に示す
自動車のボデーにおいては、設計者により設計変更され
た部品がキャビンであった場合、エンジン室とフロアと
トランクとがいずれも、そのボデーに関連する部品とさ
れる。

【０１５１】続いて、図１８のＳ１２７において、その
関連する部品データが、設計者が担当する部品の設計変
更に連動して変更される。具体的には、その関連する部
品データが、例えば、それにより定義される部品と上記
設計変更に係る部品とが、それらの位置的な関係または
相対変位が設計変更の前後で維持されるように結合した
り係合するように、変更されるのである。

【０１５２】その後、Ｓ１２８において、そのように変
更された前記関連する部品データがデータ・ストレージ
１０８に格納され、これにより、データ・ストレージ１
０８においてその関連する部品データが更新される。以
上で、この連動設計プログラムの一回の実行が終了す
る。

【０１５３】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、自動車のボデーが前記（３６）項におけ
る「対象物」の一例を構成し、ボデーの各部品が同項に
おける「部分対象物」の一例を構成しているのである。
また、クライアント・コンピュータ１０４が同項におけ
る「コンピュータ関連装置」の一例を構成し、サーバ・
コンピュータ１００が同項における「連動設計コンピュ
ータ」の一例を構成しているのである。

【０１５４】また、本実施形態においては、図４のＳ１
が前記（３６）項における「第１工程」の一例を構成
し、Ｓ２が同項における「第２工程」の一例を構成し、
Ｓ３が同項における「第３工程」の一例を構成し、Ｓ４
が同項における「第４工程」の一例を構成し、Ｓ５ない
しＳ１０が互いに共同して同項における「第５工程」の
一例を構成し、図１８のＳ１２１ないしＳ１２７が互い
に共同して同項における「第６工程」の一例を構成し、
Ｓ１２５とＳ１２８とが互いに共同して同項における
「第７工程」の一例を構成しているのである。

【０１５５】また、本実施形態においては、設計用コン
ピュータ１１０と解析用コンピュータ１１２とが互いに
共同して前記（３７）項における「２台のコンピュー
タ」の一例を構成しているのである。

【０１５６】次に、本発明の第３実施形態を説明する。
ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が
多く、異なるのは、一般化モデルの生成に関する要素の
みであるため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、
共通する要素については、同一の符号および名称を使用
することにより、詳細な説明を省略する。

【０１５７】図１９に示すように、本実施形態における
コンピュータ・ユニット１２はメモリ２２を有するよう
に構成されるとともに、そのメモリ２２の記録媒体２６
には、第１実施形態におけると同じ性能解析プログラム
が予め記憶されている。さらに、その記録媒体２６に
は、Excelにおけるシートの内容が格納されるべき記憶
部が形成されている。

【０１５８】図１９に示すように、その記録媒体２６に
は、さらに、一般化モデル生成支援プログラムとモデル
再現プログラムとが予め記憶されている。

【０１５９】概略的に説明すれば、一般化モデル生成支
援プログラムは、ユーザが自ら一般化モデルをコンピュ
ータ・ユニット１２上で生成することを支援するために
そのコンピュータ・ユニット１２により実行されるプロ
グラムである。

【０１６０】これに対して、モデル再現プログラムは、
ユーザが先に生成した一般化モデルを自動的に再現する
ためにコンピュータ・ユニット１２により実行されるプ
ログラムである。

【０１６１】より具体的には、このモデル再現プログラ
ムは、一般化モデル生成支援プログラムの実行に伴って
ある一般化モデルを生成するためにユーザによりコンピ
ュータ・ユニット１２に対して行われた操作の履歴をテ
ンプレートとしてメモリ２２に記憶させる。その後、モ
デル再現プログラムは、ユーザからの再現指令に応答
し、そのテンプレートをメモリ２２から読み出し、その
読み出されたテンプレートと共に一般化モデル生成支援
プログラムをコンピュータ・ユニット１２に実行させ
る。

【０１６２】これにより、ユーザの操作に応じて生成さ
れた一般化モデルと同じモデルが自動的に再現される。

【０１６３】図２０には、一般化モデル生成支援プログ
ラムの内容が概念的にフローチャートで表されている。

【０１６４】この一般化モデル生成支援プログラムは、
ユーザからの指令に応答してコンピュータ・ユニット１
２により実行される。このプログラムにおいては、ま
ず、Ｓ２０１において、ユーザが、今回生成すべき一般
化モデルの複数の構成要素のいずれかを今回の注目要素
として選択する。その一般化モデルは、その構成要素と
して、いくつかの節点と、いくつかのビーム要素と、い
くつかのパネル要素と、いくつかの設計領域とのうちの
少なくとも１つを含むように構成されている。

【０１６５】各設計領域は、本実施形態においては、複
数のビーム要素の結合によって構成されるとともに、そ
の構造がトポロジーによる最適化によって設計されるこ
とを予定された領域として定義されている。

【０１６６】今回は、ユーザが作成対象として節点を選
択したと仮定すると、Ｓ２０２において、コンピュータ
・ユニット１２により支援されつつ、ユーザにより節点
関連情報が入力される。

【０１６７】このＳ２０２の詳細が節点関連情報入力支
援ルーチンとして図２１にフローチャートで概念的に表
されている。

【０１６８】この節点関連情報入力支援ルーチンにおい
ては、まず、Ｓ２２１において、ユーザによる入力装置
１４の操作に応じ、設定すべき節点の位置が入力され
る。この位置入力は例えば、ユーザが表示装置１６の画
面上の任意の点においてマウス３０をクリックしたり、
キーボード３２を介して、節点の位置を規定する座標値
を数値として直接に入力することにより実現される。

【０１６９】ある節点に関して位置の入力が終了する
と、その位置に対応する画面上の位置に、その位置に節
点が存在することをグラフィカルに示す節点図形が表示
される。この節点図形は例えば、１つの円である。

【０１７０】このＳ２２１は、複数の節点については、
繰り返し実行することが可能である。

【０１７１】次に、Ｓ２２２において、上記のようにし
て位置が入力された少なくとも１つの節点のうち任意の
ものがユーザにより指定される。この指定は例えば、画
面上における任意の節点図形の位置においてマウス３０
をクリックすることにより実現される。

【０１７２】続いて、Ｓ２２３において、その節点の指
定に応答して自動的に、節点属性入力ウインドウが画面
上に表示される。この節点属性入力ウインドウが前記
（１８）項における第１支援表示の一例である。その節
点属性入力ウインドウの一例が図２２に示されている。

【０１７３】この例においては、指定された節点の属性
がその節点についての境界条件を含んでいる。境界条件
は、固定条件と荷重条件とを含んでいる。固定条件は、
指定された節点の、各座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚに平行な方向に
おける並進運動の自由度と、各座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚまわり
の回転運動の自由度と、各並進運動の方向と各回転運動
の方向とにおけるばね剛性とを含んでいる。荷重条件
は、各座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚに平行な方向に作用する軸力
と、各座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚ回りのモーメントとを含んでい
る。

【０１７４】その後、図２１のＳ２２４において、ユー
ザによる入力装置１４を用いた操作に応じ、その表示さ
れた節点属性入力ウインドウ上において、指定された節
点の属性が入力される。

【０１７５】続いて、Ｓ２２５において、その入力され
た属性を表すデータが、指定された節点に関連付けてEx
celのシートに出力されて保存される。

【０１７６】そのシートの内容の一例が図２３に示され
ている。Excelのシートには、各節点に関連付けて、位
置座標値と属性とが保存され、それら保存されたデータ
により一般化モデルが定義される。

【０１７７】以上で、この節点関連情報入力支援ルーチ
ンの一回の実行が終了する。

【０１７８】以上、ユーザが作成対象として節点を選択
した場合を説明したが、以下、ビーム要素を選択した場
合を説明する。

【０１７９】この場合には、図２０のＳ２０３におい
て、コンピュータ・ユニット１２により支援されつつ、
ユーザによりビーム要素関連情報が入力される。

【０１８０】このＳ２０３の詳細がビーム要素関連情報
入力支援ルーチンとして図２４にフローチャートで概念
的に表されている。

【０１８１】このビーム要素関連情報入力支援ルーチン
においては、まず、Ｓ２４１において、図２１のＳ２２
１と同様にして、ユーザによる入力装置１４の操作に応
じ、設定すべきビーム要素の位置が入力される。

【０１８２】あるビーム要素に関して位置の入力が終了
すると、その位置に対応する画面上の位置に、その位置
にビーム要素が存在することをグラフィカルに示すビー
ム要素図形が表示される。このビーム要素図形は例え
ば、１本の線である。

【０１８３】このＳ２４１は、複数のビーム要素につい
ては、繰り返し実行することが可能である。

【０１８４】次に、Ｓ２４２において、上記のようにし
て位置が入力された少なくとも１つのビーム要素のうち
任意のものがユーザにより指定される。この指定は例え
ば、画面上における任意のビーム要素図形の位置におい
てマウス３０をクリックすることにより実現される。

【０１８５】続いて、Ｓ２４３において、そのビーム要
素の指定に応答して自動的に、断面設計ウインドウが画
面上に表示される。この断面設計ウインドウが前記第２
支援表示の一例であり、その断面設計ウインドウの一例
が図２５に示されている。

【０１８６】その後、図２４のＳ２４４において、ユー
ザによる入力装置１４の操作に応じ、指定されたビーム
要素の断面の形状が決定される。そのようにして決定さ
れた断面形状はグラフィカルに画面上に表示される。

【０１８７】図２５には、そのようにして決定された断
面形状の一例が示されている。この例においては、板材
の組合せにより形成された閉じた内部空間がビーム要素
の延びる方向、すなわち、図２５の紙面に直角な方向に
連続的に延びている。

【０１８８】このＳ２４４においては、さらに、指定さ
れたビーム要素が板材により構成される場合には、その
板材の板厚もユーザにより入力される。

【０１８９】続いて、図２４のＳ２４５において、その
決定された断面形状を表すデータに基づき、指定された
ビーム要素についてのローカル座標系である要素座標系
のうちのｚ軸方向とｙ軸方向とが自動的に設定される。
要素座標系は、ｘ，ｙ，ｚの直交座標系であり、ｘ軸方
向がビーム要素の中立軸と一致するように、ビーム要素
に対して設定される。そのようにして設定された要素座
標軸ｙ，ｚも画面上に表示される。

【０１９０】このＳ２４５においては、さらに、その決
定された断面形状を表すデータと、板厚を表すデータと
に基づき、指定されたビーム要素の断面特性が計算され
る。その計算される断面特性は、例えば図２５に示すよ
うに、断面の図心（同図において白丸で示す。）、断面
積、断面二次モーメント、断面相乗モーメント、断面の
主軸角、断面の主軸方向等を含んでいる。

【０１９１】このＳ２４５においては、さらに、その計
算された断面特性を表す数値も画面上に表示される。さ
らに、その計算された断面特性を表す数値は、今回指定
されたビーム要素に関連付けてExcelのシートに出力さ
れて一般化モデルの定義のために保存される。

【０１９２】その後、図２４のＳ２４６において、ユー
ザにより、今回指定したビーム要素を含む少なくとも１
つのビーム要素であって互いに連結させられたものが指
定されれば、それら指定された少なくとも１つのビーム
要素が３次元的に画面上に表示される。

【０１９３】その３次元表示の一例が図２６に示されて
いる。この例においては、互いに直列に連結させられた
３つのビーム要素が３次元的に表示されている。

【０１９４】続いて、図２４のＳ２４７において、ユー
ザが入力装置１４を用いて材料特性設定要求指令を発す
ると、その発令に応答じて自動的に材料特性設定ウイン
ドウが画面上に表示される。この材料特性設定ウインド
ウが前記（１８）項における第２支援表示の一例であ
る。その発令は例えば、図２５に示すように、ユーザが
断面設計ウインドウ内に表示されている材料特性設定ボ
タンにおいてマウス３０をクリックすることにより行わ
れる。

【０１９５】その表示された材料特性設定ウインドウの
一例が図２７に示されている。この例においては、指定
されたビーム要素の材料として鉄とアルミニウムとその
他の材料とのいずれかが選択可能となっている。同図の
例においては、指定されたビーム要素の材料として鉄が
選択されている。

【０１９６】その後、図２４のＳ２４８において、ユー
ザにより、その表示された材料特性設定ウインドウ上
に、今回指定されたビーム要素の材料がそのビーム要素
の属性として入力される。

【０１９７】続いて、Ｓ２４９において、その入力され
た属性を表すデータが、指定されたビーム要素に関連付
けてExcelのシートに出力されて保存される。

【０１９８】そのシートの内容の一例が図２８に示され
ている。Excelのシートには、指定されたビーム要素に
関連付けて、位置座標値（指定されたビーム要素に属す
る複数の節点の各位置を表す）と属性とが保存され、そ
れら保存されたデータにより一般化モデルが定義され
る。

【０１９９】その属性は、図２８に示すように、ヤング
率Ｅとポアソン比νと比重ρとを含んでおり、それら材
料定数は、入力された材料に応じて決定される。

【０２００】以上で、このビーム要素関連情報入力支援
ルーチンの一回の実行が終了する。

【０２０１】以上、ユーザが作成対象としてビーム要素
を選択した場合を説明したが、以下、パネル要素を選択
した場合を説明する。

【０２０２】この場合、図２０のＳ２０４において、コ
ンピュータ・ユニット１２により支援されつつ、ユーザ
によりパネル要素関連情報が入力される。

【０２０３】このＳ２０４の詳細がパネル要素関連情報
入力支援ルーチンとして図２９にフローチャートで概念
的に表されている。

【０２０４】このパネル要素関連情報入力支援ルーチン
においては、まず、Ｓ２７１において、図２１のＳ２２
１と同様にして、ユーザによる入力装置１４の操作に応
じ、設定すべきパネル要素の位置と形状と板厚とが入力
される。

【０２０５】図３０には、パネル要素が一矩形として構
成されている場合において、そのパネル要素の外形寸法
と板厚寸法とをユーザが入力することを支援する表示の
一例が示されている。

【０２０６】この例においては、パネル要素が１つの平
面図形として表示されるとともに、そのパネル要素の外
形寸法と板厚寸法とのそれぞれにつき、ユーザがマウス
３０により画面上でスライド式入力バーの中のボタンを
スライドさせた距離に応じて変化する数値が入力され
る。各寸法をグラフィカルに入力することが可能となっ
ているのである。

【０２０７】すなわち、本実施形態においては、１つの
平面図形がパネル要素図形として表示されるのである。

【０２０８】図２９のＳ２７１は、複数のパネル要素に
ついては、繰り返し実行することが可能である。

【０２０９】次に、Ｓ２７２において、上記のようにし
て位置が入力された少なくとも１つのパネル要素のうち
任意のものがユーザにより指定される。この指定は例え
ば、画面上における任意のパネル要素図形の位置におい
てマウス３０をクリックすることにより実現される。

【０２１０】続いて、Ｓ２７３において、そのパネル要
素の指定に応答して自動的に、パネル要素属性入力ウイ
ンドウが画面上に表示される。このパネル要素属性入力
ウインドウが前記（１８）項における第２支援表示の一
例である。

【０２１１】そのパネル要素属性入力ウインドウの一例
が図３１に示されている。この例においては、指定され
たパネル要素の材料として鉄とアルミニウムとその他の
材料とのいずれかが選択可能となっている。同図の例に
おいては、指定されたパネル要素の材料として鉄が選択
されている。

【０２１２】その後、図２９のＳ２７４において、ユー
ザにより、その表示されたパネル要素属性入力ウインド
ウ上に、今回指定されたパネル要素の材料がそのパネル
要素の属性として入力される。

【０２１３】続いて、Ｓ２７５において、その入力され
た属性を表すデータが、指定されたパネル要素に関連付
けてExcelのシートに出力されて保存される。

【０２１４】そのシートの内容の一例が図３２に示され
ている。Excelのシートには、指定されたパネル要素に
関連付けて、位置座標値（指定されたパネル要素に属す
る複数の節点の各位置を表す）と属性とが保存され、そ
れら保存されたデータにより一般化モデルが定義され
る。

【０２１５】その属性は、図３２に示すように、ヤング
率Ｅとポアソン比νと板厚とを含んでおり、それらヤン
グ率Ｅとポアソン比νとは、入力された材料に応じて決
定される。

【０２１６】以上で、このパネル要素関連情報入力支援
ルーチンの一回の実行が終了する。

【０２１７】以上、ユーザが作成対象としてパネル要素
を選択した場合を説明したが、以下、設計領域を選択し
た場合を説明する。

【０２１８】この場合、図２０のＳ２０５において、コ
ンピュータ・ユニット１２により支援されつつ、ユーザ
により設計領域関連情報が入力される。

【０２１９】このＳ２０５の詳細が設計領域関連情報入
力支援ルーチンとして図３３にフローチャートで概念的
に表されている。

【０２２０】この設計領域関連情報入力支援ルーチンに
おいては、まず、Ｓ３０１において、図２１のＳ２２１
と同様にして、ユーザによる入力装置１４の操作に応
じ、設定すべき設計領域の位置と形状とが入力される。

【０２２１】図３４には、その設計領域が一直方体とし
て構成されている場合において、その設計領域が３次元
的に画面上に表示される様子の一例が示されている。同
図には、その設計領域にその後、複数の節点と、それら
複数の節点を通過する複数のビーム要素（それら複数の
節点のもとに理論的に存在し得るすべてのビーム要素と
が設定されることも示されている。

【０２２２】すなわち、本実施形態においては、一直方
体が設計領域図形として表示されるのである。

【０２２３】なお付言すれば、トポロジーによる最適化
によれば、与えられた条件を満たすに不必要なビーム要
素が除外され、その結果、必要なビーム要素のみが、そ
の設計領域にとって最適な構造として選択されることと
なる。トポロジーによる最適化の一例が本出願人の特願
平１１−３１０３３８号明細書に記載されている。

【０２２４】さらに付言すれば、トポロジーによる最適
化は、本実施形態においては、今回の設計領域について
生成された一般化モデルが特化された後、メモリ２２の
記録媒体２６に記憶されている最適化構造設計プログラ
ムがコンピュータ・ユニット１２により、その特化され
た一般化モデルである特化モデルに対して実行されるこ
とにより、実施されるようになっている。

【０２２５】図３３のＳ３０１は、複数の設計領域につ
いては、繰り返し実行することが可能である。

【０２２６】次に、Ｓ３０２において、上記のようにし
て位置が入力された少なくとも１つの設計領域のうち任
意のものがユーザにより指定される。この指定は例え
ば、画面上における任意の設計領域図形の位置において
マウス３０をクリックすることにより実現される。

【０２２７】続いて、Ｓ３０３において、その設計領域
の指定に応答して自動的に、設計領域属性入力ウインド
ウが画面上に表示される。この設計領域属性入力ウイン
ドウが前記（１８）項における第２支援表示の一例であ
る。

【０２２８】その設計領域属性入力ウインドウの一例が
図３４に示されている。この例においては、設計領域の
外形を構成する複数の辺のうち長さ方向に延びる辺Ｌ
と、高さ方向に延びる辺Ｈと、幅方向に延びる辺Ｗとの
それぞれにつき、各辺上に節点を設定することを希望す
る数、すなわち、各辺が複数の節点によって等分割され
る数である分割数がユーザにより入力される。各辺につ
いて分割数を設定することにより、今回指定された設計
領域内に理論的に存在し得るすべてのビーム要素の各位
置および数が特定されることになる。

【０２２９】すなわち、本実施形態においては、設計領
域の各辺についての分割数がその設計領域の属性の一例
なのである。

【０２３０】図３３のＳ３０３においては、さらに、指
定された設計領域につき、数値解析のための境界条件を
ユーザが入力することを支援する表示も画面上で行われ
る。その支援表示の一例が図３４において「境界条件の
設定」という枠として示されている。

【０２３１】すなわち、本実施形態においては、設計領
域についての境界条件もその設計領域の属性の一例であ
り、また、その境界条件をユーザが入力することを支援
する表示が前記（２３）項における第３支援表示の一例
なのである。

【０２３２】その後、図３３のＳ３０４において、指定
された設計領域について入力された位置と形状と、入力
された分割数とに基づき、その設計領域内に複数のビー
ム要素を配置するために、その設計領域の複数の節点の
各位置座標値と複数のビーム要素の各位置座標値とがそ
れぞれ計算される。

【０２３３】続いて、Ｓ３０５において、その計算され
た位置座標値を表すデータが、指定された設計領域に関
連付けてExcelのシートに出力されて保存される。

【０２３４】以上で、この設計領域関連情報入力支援ル
ーチンの一回の実行が終了する。

【０２３５】以上、図２０におけるＳ２０２ないしＳ２
０５の実行内容を説明したが、それらの実行によってあ
る一般化モデルの生成が終了すると、Ｓ２０６におい
て、次の一般化モデルの生成をユーザが希望するか否か
が判定される。希望する場合には、判定がＹＥＳとな
り、Ｓ２０１に戻る。これに対して、希望しない場合に
は、Ｓ２０６の判定がＮＯとなり、Ｓ２０７に移行す
る。

【０２３６】Ｓ２０７においては、これまでに生成され
た複数の一般化モデルを合体させることがユーザが希望
するか否かが判定される。希望しない場合には、Ｓ２０
７の判定がＮＯとなり、Ｓ２０８がスキップされた後、
この一般化モデル生成支援プログラムの一回の実行が終
了する。これに対して、希望する場合には、Ｓ２０７の
判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０８が実行される。

【０２３７】このＳ２０８の詳細がモデル統合ルーチン
として図３５にフローチャートで概念的に表されてい
る。

【０２３８】このモデル統合ルーチンにおいては、ま
ず、Ｓ３２１において、これまでに生成された複数の一
般化モデルによりそれぞれ表される複数の部品相互の帰
属関係がユーザにより入力される。

【０２３９】図３６には、一例として、自動車のボデー
が複数の部品により構成されるとともに、それら複数の
部品が階層化されて互いに帰属することが樹形図で表現
されている。

【０２４０】この例においては、自動車のボデーが前記
（２４）項における「全体対象物の一例を構成し、各部
品が同項における「部分対象物」の一例を構成し、ボデ
ーを表す一般化モデルが同項における「全体一般化モデ
ル」の一例を構成し、各部品を表す一般化モデルが同項
における「部分一般化モデル」の一例を構成している。

【０２４１】この例から明らかなように、図３５のＳ３
２１においては、これまでに生成された複数の一般化モ
デルが複数の部分一般化モデルとして扱われるととも
に、それら複数の部分一般化モデル相互の帰属関係が階
層的なものとしてユーザにより入力される。

【０２４２】その後、Ｓ３２２において、その入力され
た帰属関係に従い、それら複数の部分一般化モデルが統
合されることにより、１つの全体一般化モデルが生成さ
れる。

【０２４３】以上で、このモデル統合ルーチンの一回の
実行が終了し、図２０の一般化モデル生成支援プログラ
ムの一回の実行も終了する。

【０２４４】図３７には、前記モデル再現プログラムの
内容がフローチャートで概念的に表されている。

【０２４５】ところで、前記一般化モデル生成支援プロ
グラムの実行によって各一般化モデルが生成される過程
においては、その生成のためにユーザにより行われた入
力装置１４の操作が逐次、各一般化モデルの識別子に関
連付けてテンプレートとしてメモリ２２に記憶されるよ
うに当該性能解析支援システムが設計されている。この
ような設計を前提として、このモデル再現プログラムが
設計されている。

【０２４６】このモデル再現プログラムにおいては、ま
ず、Ｓ３５１において、メモリ２２に記憶されている少
なくとも１つのテンプレートの各識別子がそのメモリ２
２から読み出され、それが画面上に表示される。

【０２４７】次に、Ｓ３５２において、その表示された
少なくとも１つの識別子のいずれかがユーザにより選択
され、それにより、今回のテンプレートが選択される。

【０２４８】続いて、Ｓ３５３において、その選択され
たテンプレートを表すデータがメモリ２２から読み出さ
れ、そのデータに基づき、前記一般化モデル生成支援プ
ログラムが実行される。これにより、ユーザは、同じ操
作を繰り返すことなく、同じ一般化モデルを再現するこ
とができる。

【０２４９】以上で、このモデル再現プログラムの一回
の実行が終了する。

【０２５０】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、一般化モデルが、節点と、ビーム要素
と、パネル要素と、設計領域との少なくとも１つにより
構成され、ここに、それらビーム要素とパネル要素と設
計領域とがそれぞれ前記（２）項における「構造離散化
要素」の一例を構成しているのである。

【０２５１】さらに、本実施形態においては、一般化モ
デル生成支援プログラムが前記（１７）項における「生
成支援工程」の一例を構成し、節点関連情報入力支援ル
ーチンが前記（１８）項における「節点定義支援工程」
の一例を構成し、ビーム要素関連情報入力支援ルーチン
とパネル要素関連情報入力支援ルーチンと設計領域関連
情報支援ルーチンとがそれぞれ同項における「構造離散
化要素定義支援工程」の一例を構成しているのである。

【０２５２】さらに、本実施形態においては、ビーム要
素関連情報入力支援ルーチンが前記（１９）項における
「ビーム要素定義支援工程」の一例を構成し、その支援
ルーチンにおけるＳ２４３およびＳ２４６がそれぞれ前
記（２０）項における「断面形状表示工程」の一例を構
成しているのである。

【０２５３】さらに、本実施形態においては、パネル要
素関連情報入力支援ルーチンが前記（２１）項における
「パネル要素定義支援工程」の一例を構成し、設計領域
関連情報支援ルーチンが前記（２２）項における「設計
領域定義支援工程」の一例を構成しているのである。

【０２５４】さらに、本実施形態においては、節点関連
情報入力支援ルーチンにおけるＳ２２３のうち境界条件
（運動自由度に関する固定条件と荷重条件とを含む。）
の入力支援に関する部分と、設計領域関連情報入力支援
ルーチンにおけるＳ３０３のうち境界条件の入力支援に
関する部分とがそれぞれ、前記（２３）項における「境
界条件設定支援工程」の一例を構成しているのである。

【０２５５】さらに、本実施形態においては、モデル統
合ルーチンが前記（２４）項における「全体一般化モデ
ル生成工程」の一例を構成しているのである。

【０２５６】さらに、本実施形態においては、モデル再
現プログラムが前記（２５）項における「再現工程」の
一例を構成しているのである。

【０２５７】以上、本発明のいくつかの実施形態を図面
に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前
記［発明が解決しようとする課題および発明の効果］の
欄に記載した態様を始めとして、当業者の知識に基づい
て種々の変形、改良を施した形態で本発明を実施するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である性能解析支援方法
が構築される際に基礎とされたFirst Order Analysisと
いう考え方を概念的に説明するための図である。

【図２】上記第１実施形態における数値解析モデルと数
値解析手法と数値解析条件とを概念的に示す図である。

【図３】上記第１実施形態を実施するためにユーザによ
り使用されるツールの構成を概念的に示すブロック図で
ある。

【図４】図３におけるコンピュータ・ユニット１２によ
り実行される性能解析プログラムを示すフローチャート
である。

【図５】図４におけるＳ１の実行内容を説明するための
図である。

【図６】図４におけるＳ３の実行内容を説明するための
図である。

【図７】図９におけるＳ２４の実行内容を説明するため
の図である。

【図８】図９におけるＳ２４の実行内容を説明するため
の別の図である。

【図９】図４におけるＳ４の詳細を示すフローチャート
である。

【図１０】図９におけるＳ２３の実行内容を説明するた
めの図である。

【図１１】図４におけるＳ８の実行内容を説明するため
の図である。

【図１２】図４におけるＳ１０の詳細を示すフローチャ
ートである。

【図１３】図１２におけるＳ４４の実行内容を説明する
ための図である。

【図１４】図１２におけるＳ４３の実行内容を説明する
ための図である。

【図１５】本発明の第２実施形態である性能解析支援方
法を実施するのに好適な性能解析支援システムを示すブ
ロック図である。

【図１６】図１５におけるクライアント・コンピュータ
・システム１０４の構成を概念的に示すブロック図であ
る。

【図１７】図１５におけるサーバ・コンピュータ１００
の構成を概念的に示すブロック図である。

【図１８】図１７のサーバ・コンピュータ１００により
実行される連動設計プログラムを示すフローチャートで
ある。

【図１９】本発明の第３実施形態である性能解析支援方
法を実施するのに好適な性能解析支援システムにおける
コンピュータのメモリの構成を概念的に示すブロック図
である。

【図２０】図１９における一般化モデル生成支援プログ
ラムを概念的に表すフローチャートである。

【図２１】図２０におけるＳ２０２の詳細を節点関連情
報入力支援ルーチンとして概念的に表すフローチャート
である。

【図２２】図２１におけるＳ２２３の節点属性入力ウイ
ンドウの一例を示す正面図である。

【図２３】図２１におけるＳ２２５のExcelのシートの
内容の一例を示す正面図である。

【図２４】図２０におけるＳ２０３の詳細をビーム要素
関連情報入力支援ルーチンとして概念的に表すフローチ
ャートである。

【図２５】図２４におけるＳ２４３の断面設計ウインド
ウの一例を示す正面図である。

【図２６】図２４におけるＳ２４６による３次元表示の
一例を示す正面図である。

【図２７】図２４におけるＳ２４７の材料特性設定ウイ
ンドウの一例を示す正面図である。

【図２８】図２４におけるＳ２４９のExcelのシートの
内容の一例を示す正面図である。

【図２９】図２０におけるＳ２０４の詳細をパネル要素
関連情報入力支援ルーチンとして概念的に表すフローチ
ャートである。

【図３０】図２９におけるＳ２７１の実行内容を説明す
るための正面図である。

【図３１】図２９におけるＳ２７３のパネル要素属性入
力ウインドウの一例を示す正面図である。

【図３２】図２９におけるＳ２７５のExcelのシートの
内容の一例を示す正面図である。

【図３３】図２０におけるＳ２０５の詳細を設計領域関
連情報入力支援ルーチンとして概念的に表すフローチャ
ートである。

【図３４】図３３におけるＳ３０３の設計領域属性入力
ウインドウの一例を示す正面図である。

【図３５】図２０におけるＳ２０８の詳細をモデル統合
ルーチンとして概念的に表すフローチャートである。

【図３６】図３５におけるＳ３２１の実行内容を説明す
るための正面図である。

【図３７】図２０におけるモデル再現プログラムの内容
を概念的に表すフローチャートである。

【図３８】車両開発の一般的な流れを説明するためのフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１０ ノート型パソコン １２ コンピュータ・ユニット １４ 入力装置 １６ 表示装置 ２６ 記録媒体 ３４ 液晶ディスプレイ １００ サーバ・コンピュータ １０４ クライアント・コンピュータ・システム １１０ 設計用コンピュータ １１２ 解析用コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 芳生 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 尼子 龍幸 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 鶴見 康昭 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 菊池 昇 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 5B046 AA04 CA03 DA01 DA02 HA05 JA07

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力装置と画面を有する表示装置とそれ
   らに接続されたコンピュータとを用いることにより、ユ
   ーザが対象物の性能を力学的に解析することを支援する
   方法であって、 前記対象物のための数値解析モデルとしての一般化モデ
   ルであって、その対象物の形状と構造と機構とのうちの
   少なくとも形状に関しては一般化され、その対象物の機
   能に関しては特化されたものをグラフィカルに前記画面
   上に表示するための第１工程と、 その表示された一般化モデルをそれの少なくとも形状に
   関して特化することによって前記対象物のための数値解
   析モデルとしての特化モデルを定義するためにユーザが
   前記入力装置を用いてデータを入力するための項目を前
   記画面上に表示するための第２工程と、 前記画面上に表示されている前記項目に関してユーザに
   より入力されたデータにより定義された前記特化モデル
   と、前記対象物の機能に応じて予め選択された数値解析
   手法と、ユーザにより設定されるかまたは予め標準的に
   設定された数値解析条件とに基づき、前記対象物の性能
   を力学的に解析し、その解析結果を前記画面上に表示す
   るための第３工程とを含む性能解析支援方法。
2. 【請求項２】 前記数値解析モデルが、前記対象物の幾
   何学的特徴を表現する複数のフィーチャとして、属性を
   有する節点と、属性を有する構造離散化要素とを備えた
   請求項１に記載の性能解析支援方法。
3. 【請求項３】 前記第３工程が、前記第２工程において
   定義された特化モデルを直接に用いて前記対象物の性能
   を力学的に解析するものである請求項１または２に記載
   の性能解析支援方法。
4. 【請求項４】 前記項目が、前記一般化モデルをそれの
   形状と構造と機構とのうち少なくとも形状に関して特化
   するためにユーザが前記入力装置を用いてデータを入力
   するための項目である請求項１ないし３のいずれかに記
   載の性能解析支援方法。
5. 【請求項５】 前記第２工程が、ユーザが前記項目に関
   してデータをグラフィカルに入力することを支援するた
   めの図形を、前記表示されている一般化モデルに関連付
   けて前記画面上に表示するための第４工程を含む請求項
   １ないし４のいずれかに記載の性能解析支援方法。
6. 【請求項６】 前記項目が、ユーザにより数値データが
   入力されるためのものであり、前記第４工程が、ユーザ
   が前記項目に関して数値データをグラフィカルに入力す
   ることを支援するための図形を前記画面上に表示するた
   めの表示工程を含む請求項５に記載の性能解析支援方
   法。
7. 【請求項７】 前記入力装置が、ポインティング・デバ
   イスを含み、 前記表示工程が、ユーザが前記入力装置のポインティン
   グ・デバイスを操作する量に応答して前記画面上を移動
   させられるバー、ポインタまたはカーソルであってその
   移動量に応じて数値データが前記項目に関して入力され
   るものを表示することにより、ユーザによる数値データ
   の入力を支援する入力支援工程を含む請求項６に記載の
   性能解析支援方法。
8. 【請求項８】 前記入力装置が、キーボードを含み、 前記第２工程が、さらに、 ユーザが前記入力装置のキーボードを操作することによ
   り直接に数値データを前記項目に関して入力するための
   表示を前記画面上において行う第５工程と、ユーザのリ
   クエストに応じて、前記第４項工程と第５工程とを択一
   的に実行するための第６工程とを含む請求項６または７
   に記載の性能解析支援方法。
9. 【請求項９】 前記第３工程が、前記解析結果をグラフ
   ィカルに、前記対象物に関連付けて前記画面上に表示す
   るための第７工程を含む請求項１ないし８のいずれかに
   記載の性能解析支援方法。
10. 【請求項１０】 前記解析結果が、前記対象物のある部
    位の力学的特性値を含むものであり、前記第７工程が、
    前記力学的特性値を、それの大きさに応じて大きさと形
    状と模様と色との少なくとも１つが変化する図形として
    グラフィカルに前記画面上に表示するための表示工程を
    含む請求項９に記載の性能解析支援方法。
11. 【請求項１１】 前記第３工程が、さらに、 前記解析結果を数値により前記画面上に表示するための
    第８工程と、 ユーザのリクエストに応じて、前記第７工程と第８工程
    とを択一的に実行するための第９工程とを含む請求項９
    または１０に記載の性能解析支援方法。
12. 【請求項１２】 前記対象物が、一製品を構成する複数
    の構成単位のうちユーザにより選択される注目構成単位
    であり、 前記一般化モデルが、それら複数の構成単位のための複
    数の数値解析モデルとしての複数の一般化モデルであっ
    て各構成単位の形状と構造と機構とのうちの少なくとも
    形状に関しては一般化され、各構成単位の機能に関して
    は特化されたもののうち前記注目構成単位に対応する注
    目一般化モデルであり、 前記第１工程が、前記複数の構成単位を互いに識別可能
    に前記画面上に表示するとともに、それら複数の構成単
    位のいずれかを前記注目構成単位としてユーザに選択さ
    せるための指示を前記画面上に表示し、かつ、その指示
    に応答してユーザにより選択された注目構成単位に対応
    する前記一般化モデルをグラフィカルに前記画面上に表
    示するための表示工程を含み、 前記第３工程が、前記注目構成単位につき、前記画面上
    に表示されている前記項目に関してユーザにより入力さ
    れたデータにより定義された前記特化モデルと、前記注
    目構成単位の機能に応じて予め選択された前記数値解析
    手法と、前記数値解析条件とに基づき、前記注目構成単
    位の性能を力学的に解析するための解析工程を含む請求
    項１ないし１１のいずれかに記載の性能解析支援方法。
13. 【請求項１３】 一製品を構成する複数の構成単位のう
    ちユーザにより選択されるものの性能をユーザが力学的
    に解析することをコンピュータにより支援する方法であ
    って、 前記複数の構成単位のための複数の数値解析モデルであ
    って各構成単位の形状と構造と機構とのうちの少なくと
    も形状に関しては一般化され、各構成単位の機能に関し
    ては特化されたもののうちユーザにより選択された注目
    数値解析モデルであって、ユーザにより入力されたデー
    タにより定義されたものと、その注目数値解析モデルに
    対応する前記構成単位である注目構成単位の機能に応じ
    て予め選択された数値解析手法と、ユーザにより設定さ
    れるかまたは予め標準的に設定された数値解析条件とに
    基づき、前記注目構成単位の性能を力学的に解析し、そ
    の解析結果を前記コンピュータの画面上に表示する性能
    解析支援方法。
14. 【請求項１４】 入力装置と画面を有する表示装置とそ
    れらに接続されたコンピュータとを用いることにより、
    ユーザが対象物の性能を力学的に解析することを支援す
    る方法であって、 前記対象物のための数値解析モデルとしての一般化モデ
    ルであって、その対象物の形状と構造と機構とのうちの
    少なくとも形状に関しては一般化され、その対象物の機
    能に関しては特化されるとともに、その対象物の幾何学
    的特徴を表現する複数のフィーチャとして、属性を有す
    る節点と、属性を有する構造離散化要素とを備えた一般
    化モデルがそれの少なくとも形状に関してユーザにより
    特化されて特化モデルが定義されるのに先立ち、ユーザ
    が前記入力装置を用いて節点と構造離散化要素とを定義
    することによって前記一般化モデルを生成することを支
    援する表示を前記画面上において行う生成支援工程を含
    む性能解析支援方法。
15. 【請求項１５】 前記生成支援工程が、 前記節点を定義するためにユーザが前記入力装置を用い
    て前記画面上に、定義すべき節点の位置を設定すると、
    その設定された位置に、節点を表す節点図形を表示する
    とともに、その表示された節点図形をユーザが指定する
    と、その指定された節点図形により表される節点の属性
    をユーザが設定することを支援する第１支援表示を前記
    画面上において行う節点定義支援工程と、 前記構造離散化要素を定義するためにユーザが前記入力
    装置を用いて前記画面上に、定義すべき構造離散化要素
    の位置を設定すると、その設定された位置に、構造離散
    化要素を表す構造離散化要素図形を表示するとともに、
    その表示された構造離散化要素図形をユーザが指定する
    と、その指定された構造離散化要素図形により表される
    構造離散化要素の属性をユーザが設定することを支援す
    る第２支援表示を前記画面上において行う構造離散化要
    素定義支援工程とを含む請求項１４に記載の性能解析支
    援方法。
16. 【請求項１６】 前記構造離散化要素が、属性を有する
    ビーム要素を含み、 そのビーム要素の属性が、ビーム要素が表現する現実の
    部材の断面形状と、その現実の部材の板厚と、その現実
    の部材の材料特性との少なくとも１つを含み、 前記構造離散化要素定義支援工程が、前記ビーム要素を
    定義するためにユーザが前記入力装置を用いて前記画面
    上に、定義すべきビーム要素の位置を設定すると、その
    設定された位置に、ビーム要素を表すビーム要素図形を
    表示するとともに、その表示されたビーム要素図形をユ
    ーザが指定すると、その指定されたビーム要素図形によ
    り表されるビーム要素の属性をユーザが設定することを
    支援する表示を前記第２支援表示として前記画面上にお
    いて行うビーム要素定義支援工程を含む請求項１５に記
    載の性能解析支援方法。
17. 【請求項１７】 前記ビーム要素の属性が、そのビーム
    要素が表現する現実の部材の断面形状を含み、 当該性能解析支援方法が、さらに、前記第２支援表示に
    応じてユーザが前記断面形状を設定すると、その設定さ
    れた断面形状をグラフィカルに前記画面上に表示する断
    面形状表示工程を含む請求項１６に記載の性能解析支援
    方法。
18. 【請求項１８】 前記構造離散化要素が、属性を有する
    パネル要素を含み、 そのパネル要素の属性が、パネル要素が表現する現実の
    部材の板厚と、その現実の部材の材料特性との少なくと
    も１つを含み、 前記構造離散化要素定義支援工程が、前記パネル要素を
    定義するためにユーザが前記入力装置を用いて前記画面
    上に、定義すべきパネル要素の位置を設定すると、その
    設定された位置に、パネル要素を表すパネル要素図形を
    表示するとともに、その表示されたパネル要素図形をユ
    ーザが指定すると、その指定されたパネル要素図形によ
    り表されるパネル要素の属性をユーザが設定することを
    支援する表示を前記第２支援表示として前記画面上にお
    いて行うパネル要素定義支援工程を含む請求項１５ない
    し１７のいずれかに記載の性能解析支援方法。
19. 【請求項１９】 前記構造離散化要素が、要求された機
    能を実現するための構造がトポロジーによる最適化によ
    って設計されることを予定された設計領域であって属性
    を有するものを含み、 その設計領域の属性が、設計領域内において採用される
    構造に関する条件を含み、 前記構造離散化要素定義支援工程が、前記設計領域を定
    義するためにユーザが前記入力装置を用いて前記画面上
    に、定義すべき設計領域の位置を設定すると、その設定
    された位置に、設計領域を表す設計領域図形を表示する
    とともに、その表示された設計領域図形をユーザが指定
    すると、その指定された設計領域図形により表される設
    計領域の属性をユーザが設定することを支援する表示を
    前記第２支援表示として前記画面上において行う設計領
    域定義支援工程を含む請求項１５ないし１８のいずれか
    に記載の性能解析支援方法。
20. 【請求項２０】 前記対象物が、複数の部品の組合せと
    して構成される製品であり、かつ、それら複数の部品が
    互いに帰属する帰属関係が階層化されており、 当該性能解析支援方法が、さらに、各部品について前記
    一般化モデルが部分一般化モデルとして生成された後
    に、前記ユーザが前記入力装置を用いて前記帰属関係を
    設定すると、その設定された帰属関係に従い、前記複数
    の部品についてそれぞれ生成された複数の部分一般化モ
    デルを統合することにより、前記製品全体を表現する全
    体一般化モデルを自動的に生成する全体一般化モデル生
    成工程を含む請求項１４ないし１９のいずれかに記載の
    性能解析支援方法。
21. 【請求項２１】 さらに、ユーザが前記入力装置を用い
    て前記一般化モデルを生成した手順をテンプレートとし
    て前記コンピュータのメモリに記憶させておき、その
    後、ユーザからの指令に従い、そのテンプレートをその
    メモリから読み出すことにより、同じ一般化モデルを自
    動的に再現する再現工程を含む請求項１４ないし２０の
    いずれかに記載の性能解析支援方法。
22. 【請求項２２】 前記一般化モデルと、前記特化モデル
    と、前記数値解析手法と、前記数値解析条件とをそれぞ
    れ表す複数のデータが、特別のアプリケーション・プロ
    グラムを前記コンピュータに実行させることなく、その
    コンピュータに搭載されているオペレーティング・シス
    テムにより直ちに実行可能な形式を有する請求項１ない
    し２１のいずれかに記載の性能解析支援方法。
23. 【請求項２３】 請求項１ないし２２のいずれかに記載
    の方法を実行するためにコンピュータにより実行される
    プログラム。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載のプログラムをコン
    ピュータ読取り可能に記録した記録媒体。
25. 【請求項２５】 入力装置と画面を有する表示装置とそ
    れらに接続されたコンピュータとを含み、かつ、それら
    により、ユーザが対象物の性能を力学的に解析すること
    を支援するシステムであって、 前記対象物のための数値解析モデルとしての一般化モデ
    ルであって、その対象物の形状と構造と機構とのうちの
    少なくとも形状に関しては一般化され、その対象物の機
    能に関しては特化されたものをグラフィカルに前記画面
    上に表示するための第１手段と、 その表示された一般化モデルをそれの少なくとも形状に
    関して特化することによって前記対象物のための数値解
    析モデルとしての特化モデルを定義するためにユーザが
    前記入力装置を用いてデータを入力するための項目を前
    記画面上に表示するための第２手段と、 前記画面上に表示されている前記項目に関してユーザに
    より入力されたデータにより定義された前記特化モデル
    と、前記対象物の機能に応じて予め選択された数値解析
    手法と、ユーザにより設定されるかまたは予め標準的に
    設定された数値解析条件とに基づき、前記対象物の性能
    を力学的に解析し、その解析結果を前記画面上に表示す
    るための第３手段とを含む性能解析支援システム。
26. 【請求項２６】 入力装置と画面を有する表示装置とそ
    れらに接続されたコンピュータとを含み、かつ、それら
    により、ユーザが対象物の性能を力学的に解析すること
    を支援するシステムであって、 前記対象物のための数値解析モデルとしての一般化モデ
    ルであって、その対象物の形状と構造と機構とのうちの
    少なくとも形状に関しては一般化され、その対象物の機
    能に関しては特化されたものをグラフィカルに表示する
    ための前記画面上の第１表示領域と、 その表示された一般化モデルをそれの少なくとも形状に
    関して特化することによって前記対象物のための数値解
    析モデルとしての特化モデルを定義するためにユーザが
    前記入力装置を用いてデータをグラフィカルに入力する
    ための項目を、前記表示されている一般化モデルに関連
    付けて表示するための前記画面上の第２表示領域と、 前記画面上に表示されている前記項目に関してユーザに
    よりデータが入力されることに応答して、前記対象物の
    性能の解析結果をグラフィカルに、前記対象物に関連付
    けて表示するための前記画面上の第３表示領域とを含む
    性能解析支援システム。
27. 【請求項２７】 入力装置と画面を有する表示装置とそ
    れらに接続されたコンピュータとを含み、かつそれらに
    より、ユーザが対象物の性能を力学的に解析することを
    支援するシステムであって、 前記対象物のための数値解析モデルとしての一般化モデ
    ルであって、その対象物の形状と構造と機構とのうちの
    少なくとも形状に関しては一般化され、その対象物の機
    能に関しては特化されるとともに、その対象物の幾何学
    的特徴を表現する複数のフィーチャとして、属性を有す
    る節点と、属性を有する構造離散化要素とを備えた一般
    化モデルがそれの少なくとも形状に関してユーザにより
    特化されて特化モデルが定義されるのに先立ち、ユーザ
    が前記入力装置を用いて節点と構造離散化要素とを定義
    することによって前記一般化モデルを生成することを支
    援する性能解析支援システム。