JP2002183220A - 性能解析支援方法、記録媒体、性能解析支援システムおよび性能解析支援用サーバ・コンピュータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 性能が個別に解析される複数の関連部品の全
体の性能解析を容易に、かつ、各関連部品の機密性を保
持しつつ行うことを可能とする。 【解決手段】一製品を構成する複数の部品のうち互いに
機能は異なるが互いに物理的に連携させられる複数の関
連部品（自動車のタイヤとサスペンションとボデー）の
各性能を解析する複数人の解析者Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ
使用する複数の個別コンピュータ１０，１２，１４の各
々に、各解析者Ａ，Ｂ，Ｃが性能を解析すべき関連部品
を近似的に表現する縮退モデルＡ，Ｂ，Ｃを定義する縮
退モデルデータを、それら複数の個別コンピュータに共
通にかつ双方向通信可能に接続された共通コンピュータ
２０に送信させる。さらに、その共通コンピュータに、
各個別コンピュータから送信された各縮退モデルデータ
を共通コンピュータの、複数の個別コンピュータに共通
の共通メモリ５２に記憶させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一製品の各部品の
性能を各解析者が個別に解析することをコンピュータに
より支援する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車等の製品は複数の部品に
より構成されており、それら複数の部品の中には、互い
に機能は異なるが互いに物理的に連携させられる複数の
関連部品が存在する。そのような複数の関連部品の一例
は、自動車のタイヤとサスペンションとボデーとであ
る。それらタイヤとサスペンションとボデーとは互いに
異なる機能を有しているが、互いに力学的に連携させら
れて一つの力学系を構成している。一つの力学系におい
ては、例えば、その力学系を構成する複数の要素間にお
いて力の伝達が行われる。

【０００３】それら複数の関連部品を含む製品を開発す
る際には、それら複数の関連部品の各性能が同一の担当
者または担当グループ（各グループは、一事業体におけ
る各部署を意味する場合や、各事業体全体を意味する場
合がある）により解析される場合があるが、各担当者ま
たは各担当グループにより個別に解析される場合もあ
る。

【０００４】前者の場合であるか後者の場合であるかを
問わず、各関連部品の開発を効率よく進めるためには、
その開発を、複数の関連部品全体の性能を評価しつつ行
うことが重要である。しかし、前者の場合には、それら
複数の関連部品を評価するための共通のルール（各関連
部品を表現するモデルやデータの形式を含む）やツール
を容易に確立し得るのに対し、後者の場合には、困難で
ある。その理由の一つは、担当者または担当グループご
とに使用するルールやツールが大きく異なっている場合
があるということである。別の理由は、各関連部品の開
発中に各関連部品の機密性を他の担当者および担当グル
ープに対して保持することが必要である場合があるとい
うことである。

【０００５】そのため、従来においては、複数の関連部
品の各性能が各担当者または各担当グループにより個別
に解析される場合には、それら複数の関連部品全体の性
能を評価することが困難であり、その結果、その評価結
果を利用して効率よく各関連部品を個別に開発すること
も困難であった。

【０００６】

【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、性能が個別に解析さ
れる複数の関連部品の全体の性能解析を容易に、かつ、
各関連部品の機密性を保持しつつ行うことを可能とする
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、請求項と同様に、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。

【０００７】（１） 一製品を構成する複数の部品のう
ち互いに機能は異なるが互いに物理的に連携させられる
複数の関連部品の各性能を複数人の解析者の各々が個別
に解析することをコンピュータにより支援する性能解析
支援方法であって、各解析者が使用する各個別コンピュ
ータが、各解析者が性能を解析すべき前記関連部品をそ
れの属性である形状と構造と特性とのうち形状および構
造には依存せずに特性に依存することによって特定する
縮退モデルを定義するデータである縮退モデルデータ
を、前記複数人の解析者のための複数の個別コンピュー
タに共通にかつ双方向通信可能に接続された共通コンピ
ュータに送信する第１ステップと、前記共通コンピュー
タが、前記各個別コンピュータから送信された各縮退モ
デルデータを前記共通コンピュータの、前記複数の個別
コンピュータに共通の共通メモリに記憶させる第２ステ
ップとを含む性能解析支援方法［請求項１］。各解析者
が各関連部品の性能を詳細に評価するためには、各解析
者が各関連部品をそれの形状および構造（幾何学的特
徴）に依存することによって特定する各解析モデルを用
いることが有効である。これに対して、各関連部品の性
能を概略的に評価することで十分である場合には、各関
連部品をそれの形状および構造よりむしろ特性に依存す
ることによって特定する縮退モデルを用いることが可能
である。このような縮退モデルを用いる場合には、一般
に、略同じ種類の解析を解析モデルに対して行う場合に
比較し、その解析にかかる時間が短時間で済む。縮退モ
デルを用いる場合には、解析モデルを用いる場合におけ
るよりモデル節点数が少なく、よって、解析対象の性能
計算の自由度が小さいからである。さらに、このような
縮退モデルのみからでは、それが特定すべき関連部品の
幾何学的特徴を正確に予測することが困難である。した
がって、縮退モデルを用いれば、それに機密性を保持す
ることが容易となるのである。それらの知見に基づき、
本項に係る方法においては、複数の関連部品に携わる複
数人の解析者がそれぞれ使用する複数の個別コンピュー
タの各々が、それのユーザである各解析者が性能を解析
すべき関連部品を表現する縮退モデルを定義する縮退モ
デルデータを、それら複数の個別コンピュータに共通に
かつ双方向通信可能に接続された共通コンピュータに送
信する。さらに、その共通コンピュータが、各個別コン
ピュータから送信された各縮退モデルデータを共通コン
ピュータの、複数の個別コンピュータに共通の共通メモ
リに記憶させる。したがって、この方法によれば、共通
コンピュータの共通メモリに複数の関連部品のための複
数の縮退モデルデータが記憶され、これにより、複数の
関連部品をそれぞれ表現する複数のモデルであって複数
の解析者がそもそも使用するもの（例えば、前記解析モ
デル）の形式が共通であるか否かにかかわらず、それら
複数の関連部品が、統一された形式のモデルで、かつ、
同じ場所に収集される。よって、この方法によれば、複
数の関連部品全体の性能解析を容易に実施可能となる。
さらに、この方法によれば、機密保持性の高い縮退モデ
ルにより複数の関連部品が表現されるため、それら複数
の関連部品に携わる複数の解析者がそれらに共通の守秘
義務が課されているか否かにかかわらず、複数の関連部
品全体の性能を評価したり、別の解析者が携わる関連部
品を縮退モデルという形態で閲覧可能となる。さらにま
た、この方法によれば、各関連部品を表現するモデルと
して前記解析モデルを用いる場合より性能解析を短時間
で行い得る縮退モデルにより複数の関連部品が表現され
るため、それら複数の関連部品全体の性能をより短時間
で解析し得る。本項に係る方法においては、各関連部品
に対応する各縮退モデルを、例えば、各関連部品に携わ
る解析者の実質的な介入なしで、その解析者が使用する
個別コンピュータにより作成したり、解析者の実質的な
介入を伴って個別コンピュータにより（または、個別コ
ンピュータにおいて）作成することが可能である。さら
に、各関連部品に対応する各縮退モデルは、その関連部
品として実際に製作された部品（実機または試作品）の
実験結果から直接、作成することも可能である。また、
この方法において「構造」は、材料のヤング率等の物性
を含むように定義することが可能であり、このような定
義のもとでは、縮退モデルが解析対象をそれの物性に依
存することなく特定することになる。さらに、この方法
において「複数の個別コンピュータに共通の共通メモ
リ」とは、例えば、それら複数の個別コンピュータのう
ちの任意の個別コンピュータがあるデータをそのメモリ
に記憶させれば、他の個別コンピュータがそのメモリか
らそのあるデータを読み出すことができる場合における
そのメモリを意味する。 （２） さらに、前記共通コンピュータが、前記共通メ
モリに記憶されている前記複数の縮退モデルを互いに結
合することにより、一つの全体縮退モデルを作成する第
３ステップを含む（１）項に記載の性能解析支援方法
［請求項２］。この方法によれば、各個別コンピュータ
から個別に共通コンピュータに送信された縮退モデルに
より、その共通コンピュータにおいて一つの全体縮退モ
デルであって複数の関連部品の全体を表現するものが作
成される。 （３） さらに、前記共通コンピュータが、前記作成さ
れた全体縮退モデルにより、前記複数の関連部品全体と
しての性能を解析する第４ステップを含む（２）項に記
載の性能解析支援方法［請求項３］。この方法によれ
ば、共通コンピュータにおいて作成された全体縮退モデ
ルにより、複数の関連部品全体としての性能を解析し得
る。 （４） 前記複数の関連部品が、互いに機械的に結合さ
れたものであり、前記各縮退モデルが、それに対応する
関連部品を、その関連部品と機械的に結合された別の関
連部品との結合部に関して縮退することによって取得さ
れたものである（１）ないし（３）項のいずれかに記載
の性能解析支援方法［請求項４］。この方法によれば、
各関連部品が、それと連携させられる他の関連部品との
結合部に関して縮退されることによって各縮退モデルが
取得されるため、複数の関連部品相互の結合関係が確実
に複数の縮退モデルに反映される。よって、この方法に
よれば、複数の関連部品相互の結合関係を正確に考慮し
つつ、それら複数の関連部品全体の性能を評価し得る。 （５） さらに、前記共通コンピュータが、各解析者
が、前記各関連部品と物理的に連携させられる別の関連
部品に対応する前記縮退モデルデータを前記共通コンピ
ュータから前記各個別コンピュータにダウンロードする
ための指令に応答し、その縮退モデルデータを各個別コ
ンピュータに送信する第５ステップを含む（１）ないし
（４）項のいずれかに記載の性能解析支援方法［請求項
５］。この方法によれば、各解析者は、各個別コンピュ
ータにおいて、自分が扱う関連部品の性能を、他の関連
部品の影響を考慮しつつ、解析し得る。 （６） 前記複数の個別コンピュータと前記共通コンピ
ュータとが通信ネットワークを介して通信可能に互いに
接続された（１）ないし（５）項のいずれかに記載の性
能解析支援方法［請求項６］。この方法によれば、複数
の個別コンピュータと共通コンピュータとを互いに接続
する通信ネットワークにおいて情報が漏洩する可能性が
無視できないか否かにかかわらず、各関連部品に関する
情報を、それの機密性を保持しつつ、相互に伝送可能と
なる。 （７） （１）ないし（６）項のいずれかに記載の性能
解析支援方法を実施するためにコンピュータにより実行
される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［請求項７］。この記録媒体に記録されたプロ
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（６）項のいずれかに係る性能解析支援方法と同
様な作用効果を実現し得る。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
（登録商標）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、ＲＯ
Ｍ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。 （８） 一製品を構成する複数の部品のうち互いに機能
は異なるが互いに物理的に連携させられる複数の関連部
品の各性能を複数人の解析者の各々が個別に解析するこ
とを支援する性能解析支援システムであって、それら複
数人の解析者がそれぞれ使用する複数の個別コンピュー
タであって、各解析者が性能を解析すべき前記関連部品
をそれの属性である形状と構造と特性とのうち形状およ
び構造には依存せずに特性に依存することによって特定
する縮退モデルを定義するデータである縮退モデルデー
タを送信するものと、それら複数の個別コンピュータに
共通にかつ双方向通信可能に接続された共通コンピュー
タであって、前記各個別コンピュータから送信された各
縮退モデルデータを、前記複数の個別コンピュータに共
通の共通メモリに記憶させるものとを含む性能解析支援
システム［請求項８］。このシステムによれば、前記
（１）項に係る方法と基本的に同じ原理に従い、同様な
効果を実現し得る。本項における各用語の解釈は、前記
（１）項におけると同様である。 （９） 前記共通コンピュータが、前記共通メモリに記
憶されている前記複数の縮退モデルを互いに結合するこ
とにより、一つの全体縮退モデルを作成するモデル結合
部を含む（８）項に記載の性能解析支援システム［請求
項９］。このシステムによれば、前記（２）項に係る方
法と基本的に同じ原理に従い、同様な効果を実現し得
る。 （１０） 前記共通コンピュータが、さらに、前記作成
された全体縮退モデルにより、前記複数の関連部品全体
としての性能を解析する性能解析部を含む（９）項に記
載の性能解析支援システム［請求項１０］。このシステ
ムによれば、前記（３）項に係る方法と基本的に同じ原
理に従い、同様な効果を実現し得る。 （１１） 前記複数の関連部品が、互いに機械的に結合
されたものであり、前記各縮退モデルが、それに対応す
る関連部品を、その関連部品と機械的に結合された別の
関連部品との結合部に関して縮退することによって取得
されたものである（８）ないし（１０）項のいずれかに
記載の性能解析支援システム［請求項１１］。このシス
テムによれば、前記（４）項に係る方法と基本的に同じ
原理に従い、同様な効果を実現し得る。 （１２） 前記共通コンピュータが、各解析者が、前記
各関連部品と物理的に連携させられる別の関連部品に対
応する前記縮退モデルデータを前記共通コンピュータか
ら前記各個別コンピュータにダウンロードするための指
令に応答し、その縮退モデルデータを各個別コンピュー
タに送信するデータ送信部を含む（８）ないし（１１）
項のいずれかに記載の性能解析支援システム［請求項１
２］。このシステムによれば、前記（５）項に係る方法
と基本的に同じ原理に従い、同様な効果を実現し得る。 （１３） 前記複数の個別コンピュータと前記共通コン
ピュータとが通信ネットワークを介して通信可能に互い
に接続された（８）ないし（１２）項のいずれかに記載
の性能解析支援システム［請求項１３］。このシステム
によれば、前記（６）項に係る方法と基本的に同じ原理
に従い、同様な効果を実現し得る。 （１４） 一製品を構成する複数の部品のうち互いに機
能は異なるが互いに物理的に連携させられる複数の関連
部品の各性能を複数人の解析者の各々が個別に解析する
ために使用する複数のクライアント・コンピュータに通
信ネットワークを介して通信可能に接続され、各解析者
による解析を支援するサーバ・コンピュータであって、
各解析者が性能を解析すべき前記関連部品をそれの属性
である形状と構造と特性とのうち形状および構造には依
存せずに特性に依存することによって特定する縮退モデ
ルを定義するデータである縮退モデルデータであって前
記各クライアント・コンピュータから送信されたものを
受信する受信部と、その受信した縮退モデルデータを、
前記複数のクライアント・コンピュータに共通の共通メ
モリに記憶させる記憶部とを含む性能解析支援用サーバ
・コンピュータ［請求項１４］。このサーバ・コンピュ
ータによれば、前記（１）項に係る方法と基本的に同じ
原理に従い、同様な効果を実現し得る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的な一
実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【０００９】図１に示すように、本実施形態である性能
解析支援方法は、解析者ＡないしＣのための３つの個別
コンピュータ１０，１２，１４と、それらに共通の共通
コンピュータ２０とが通信可能に互いに接続されたコン
ピュータ通信システムにおいて実施される。それら３つ
の個別コンピュータ１０，１２，１４は、同一事業体に
設置される場合や、異なる複数の事業体にまたがって設
置される場合がある。いずれの場合にも、それら３つの
個別コンピュータ１０，１２，１４と共通コンピュータ
２０とは、ＬＡＮ等のクローズド型通信ネットワークを
介して互いに接続される場合や、インターネット等のオ
ープン型通信ネットワークを介して互いに接続される場
合がある。それら３つの個別コンピュータ１０，１２，
１４と共通コンピュータ２０とにより、本発明に係る性
能解析支援システムの一例が構成されている。

【００１０】それら解析者ＡないしＣは、同一事業体に
属するか、異なる複数の事業体に属するかを問わず、一
製品を構成する複数の部品のうち互いに機能は異なるが
互いに物理的に連携させられる複数の関連部品の各性能
を個別に解析する。

【００１１】各解析者Ａ，Ｂ，Ｃが使用する各個別コン
ピュータ１０，１２，１４は、各解析対象としての各関
連部品を幾何学的に特定するための解析モデルと、その
解析モデルのもとに各関連部品の剛性や振動等の性能を
解析するための解析プログラムとを用いてその性能解析
を行うためのコンピュータである。このコンピュータ１
０，１２，１４は、よく知られているように、図２に示
すように、プロセッシングユニット（以下、単に「Ｐ
Ｕ」と略称する）４０とメモリ４２とがバス４４により
互いに接続されて構成されている。メモリ４２は、ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，磁気ディスク，光ディスク等の記録媒体を
含むように構成される。このメモリ４２には、管理プロ
グラムと解析プログラムとが予め記憶されるとともに、
解析モデルを定義するための解析モデルデータと、縮退
モデルを定義するための縮退モデルデータとが随時記憶
される。

【００１２】管理プログラムは、各個別コンピュータ１
０，１２，１４が行うべき手続の全体を管理するための
プログラムであり、例えば、縮退モデルデータの作成、
記憶および送信や、解析プログラムの実行を行うプログ
ラムである。

【００１３】これに対して、解析プログラムは、計算対
象が各縮退モデルであるか複数の縮退モデルが互いに結
合された全体縮退モデルであるかを問わず、その計算対
象の特性（例えば、剛性、振動）を計算するためのプロ
グラムである。解析プログラムは、具体的には、応答計
算プログラムと、感度計算プログラムと、最適化計算プ
ログラムとを含んでいる。

【００１４】応答計算プログラムは、縮退モデルのも
と、解析対象への入力（力、変位、速度、加速度等の物
理量により記述できる）に対する出力（入力の場合と同
様に、力、変位、速度、加速度等の物理量により記述で
きる）の応答を計算するためのアプリケーションであ
る。

【００１５】この応答計算プログラムによれば、応答計
算を、縮退モデルに対してではなく解析モデルに対して
実施する場合におけるより短時間で実施し得る。

【００１６】感度計算プログラムは、その応答計算プロ
グラムの実行により計算された応答が敏感であるか鈍感
であるかを表す応答感度（以下、単に「感度」という）
を解析するためのアプリケーションである。

【００１７】この感度計算プログラムによれば、前記応
答計算プログラムによる場合と同様に、感度計算を、縮
退モデルに対してではなく解析モデルに対して実施する
場合におけるより短時間で実施し得る。

【００１８】これに対して、最適化計算プログラムは、
縮退モデルのもと、解析対象を構成する複数の部位のう
ち、それの特性の変更により、その解析対象により実現
される性能を最適化可能である部位である最適部位を選
択するためのアプリケーションである。具体的に説明す
れば、最適化計算プログラムは、縮退モデルを記述する
伝達関数を試行的に逐次変更し、その変更された伝達関
数を用いることによって解析対象の性能を評価するとい
う一連の処理を繰り返し、それにより、伝達関数を定義
する式における複数の項のうちどの項を変更すること
が、実現すべき性能を実現するために最適であるかを予
測する。すなわち、この最適化計算プログラムは、解析
対象の各部位の剛性等を設計変数とすることにより、実
行されるものなのである。さらに、この最適化計算プロ
グラムは、選択された最適部位の特性の、解析対象の性
能が最適化されるときの値である最適値を計算する。

【００１９】この最適化計算プログラムによれば、前記
応答計算プログラムおよび感度計算プログラムによる場
合と同様に、最適化計算を、縮退モデルに対してではな
く解析モデルに対して実施する場合におけるより短時間
で実施し得る。

【００２０】前記解析モデルは、解析対象の剛性や振動
等の特性を精度よく予測するために用いられる詳細なモ
デルである。具体的には、解析モデルは、例えば、解析
対象を有限要素法のもとに複数の要素（メッシュ）の集
合によって幾何学的に特定し得るモデル（形状モデル）
である。

【００２１】これに対して、前記縮退モデルは、解析対
象をそれの形状および構造よりむしろそれの特性に依存
することによって特定するためのモデルである。解析対
象の属性には、形状と構造と特性とがあるが、解析モデ
ルが解析対象の形状と構造とに依存することによってそ
の解析対象を表現するモデルであるのに対し、縮退モデ
ルは解析対象の形状および構造には依存せずに特性に依
存することによってその解析対象を表現するモデルとい
うことができるのである。

【００２２】縮退モデルは、具体的に説明すれば、例え
ば、解析モデル（解析対象の性能を精度よく予想するた
めに用いられる詳細なモデル）を定義するための複数の
節点のいくつかを代表点として選択し、かつ、それら選
択された代表点間の特性（例えば、剛性、力学的な応答
特性）によって解析対象を表現するモデルである。この
ような理由から、前記解析モデルを形状モデルと称する
ことができるのに対して、縮退モデルを数値モデルと称
することができるのである。

【００２３】さらに具体的に説明すれば、縮退モデル
は、解析対象すなわち解析モデルの特性を記述する伝達
関数を用いることにより、解析対象の特性を表す物理量
を解析モデルの縮退の前後で維持し得るものである。し
たがって、この縮退モデルによれば、縮退前のモデルで
ある解析モデルに比べてモデル節点数が減って性能計算
の自由度が小さくなるため、解析対象の感度計算や最適
化計算の所要時間を容易に短縮し得る。

【００２４】各解析者Ａ，Ｂ，Ｃは、各個別コンピュー
タ１０，１２，１４において、各関連部品を特定する縮
退モデルを作成する。図７においては、いくつかの縮退
モデルの例が楕円で概念的に示されている。縮退モデル
は、同じ関連部品のための解析モデルを利用することに
よって作成したり、その関連部品として実際に製作され
た実機の実験結果から直接に作成することが可能であ
る。いずれにしても、作成された縮退モデルを定義する
ためのデータである縮退モデルデータは、各個別コンピ
ュータ１０，１２，１４のメモリ４２に記憶される。

【００２５】前記共通コンピュータ２０は、３つの個別
コンピュータ１０，１２，１４から送信される複数（本
実施形態においては、３つ）の縮退モデル（個別縮退モ
デルともいう）を保存するとともに、それら複数の縮退
モデルが結合された全体縮退モデルと、その全体縮退モ
デルにより表現される力学系の全体の剛性や振動等の性
能を解析するための解析プログラムとを用いてその性能
解析を行うためのコンピュータである。

【００２６】この共通コンピュータ２０は、前記個別コ
ンピュータ１０，１２，１４と同様に、図３に示すよう
に、ＰＵ５０とメモリ５２とがバス５４により互いに接
続されて構成されている。メモリ５２は、前記メモリ４
２と同様に、ＲＯＭ，ＲＡＭ，磁気ディスク，光ディス
ク等の記録媒体を含むように構成される。

【００２７】このメモリ５２には、管理プログラムと解
析プログラムとが予め記憶されるとともに、３つの縮退
モデルを定義するための縮退モデルデータが随時、更新
可能な状態で記憶される。このメモリ５２には、さら
に、記憶されている３つの縮退モデルにより全体縮退モ
デルを構成するためにそれら３つの縮退モデルを互いに
結合するための結合部に関する情報である結合部関連情
報（例えば、各結合部の位置や特性を表すデータであ
り、結合部のいくつかの例が図７に黒丸で示されてい
る）が、各個別コンピュータ１０，１２，１４から送信
されて記憶される。メモリ５２のうち縮退モデルデータ
と結合部関連情報とを記憶する部分は、複数の個別コン
ピュータ１０，１２，１４に共通のメモリとして機能す
る。各縮退モデルは、結合されるべき他の縮退モデルと
の結合部に関して縮退されており、互いに結合されるべ
き２つの縮退モデルは、同じ結合部を共有する。

【００２８】管理プログラムは、共通コンピュータ２０
が行うべき手続の全体を管理するためのプログラムであ
り、例えば、縮退モデルデータの受信、記憶、送信およ
び結合や、解析プログラムの実行を行うプログラムであ
る。

【００２９】これに対して、解析プログラムは、個別コ
ンピュータ１０，１２，１４における解析プログラムと
同様にして、全体縮退モデルの全体の特性（例えば、剛
性、振動）を計算するためのプログラムである。

【００３０】図４には、各解析者Ａ，Ｂ，Ｃ（以下、単
に「解析者」という）が行う手続（各個別コンピュータ
１０，１２，１４による管理プログラムの実行によって
支援される）の流れと、共通コンピュータ２０における
手続の流れとが時期的に互いに関連付けて示されてい
る。

【００３１】同図には、さらに、解析者のための個別コ
ンピュータ１０，１２，１４と共通コンピュータ２０と
の間における情報のやりとりも概略的に示されている。
以下、解析者および共通コンピュータ２０が行う各手続
の流れを同図に基づいて説明するが、解析対象である３
つの関連部品が、設計対象物としての車両における一つ
の力学系であって、タイヤとサスペンションとボデーと
が互いに連携させられたものを構成する場合を例にと
り、説明する。

【００３２】そのサスペンションは、よく知られている
ように、タイヤを車両のボデーに相対変位可能に連結す
るための車両部品である。図５に示すように、本実施形
態においては、サスペンション６０は、左右のコイルス
プリング６２，６２と、左右のショックアブソーバ６
４，６４と、左右のスイングアーム６６，６６と、それ
ら左右のスイングアーム６６，６６を互いに連結するア
クスルビーム６８とを備えた形式とされている。よく知
られているように、サスペンション６０には、図７に示
すタイヤ７０との取付け点において、そのタイヤ７０か
ら力が加えられる。この入力に応答して、サスペンショ
ン６０は、図６に示すボデー７２との取付け点におい
て、そのボデー７２に力を加える。その加えられた力に
より、ボデー７２との取付け点において加速度が発生さ
せられる。この加速度は例えば、ボデー７２の振動レベ
ルを反映する物理量として把握することが可能である。

【００３３】図４に示すように、解析者は、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、自分が担当する関連部
品を表現する縮退モデルを、自分が使用する個別コンピ
ュータ１０，１２，１４において作成する。縮退モデル
は、前述のように、同じ関連部品に関して既に作成され
ている解析モデルを使用して作成したり、その関連部品
として実際に製作された実機の実験結果を考慮して作成
することができる。縮退モデルの作成に解析モデルの使
用は不可欠ではないのである。

【００３４】ただし、本実施形態においては、解析者
は、自分が担当する関連部品に関し、解析モデルから縮
退モデルを作成する。具体的には、図７に示すように、
各解析者Ａ，Ｂ，Ｃは、各解析モデルＡ，Ｂ，Ｃから各
縮退モデルＡ，Ｂ，Ｃを作成する。解析モデルＡ，Ｂ，
Ｃはそれぞれ、タイヤ７０、サスペンション６０、ボデ
ー７２を表現する解析モデルであり、縮退モデルＡ，
Ｂ，Ｃはそれぞれ、タイヤ７０、サスペンション６０、
ボデー７２を表現する縮退モデルである。

【００３５】次に、解析者は、Ｓ２において、上記のよ
うにして作成された縮退モデルに関する情報を、自分が
使用する個別コンピュータ１０，１２，１４から共通コ
ンピュータ２０に送信する（以下、説明の便宜上、解析
者が個別コンピュータ１０，１２，１４から共通コンピ
ュータ２０に送信する行為を、単に「解析者が共通コン
ピュータ２０に送信する」という）。縮退モデルに関す
る情報は、縮退モデルデータを含んでいる。

【００３６】解析者は、さらに、そのＳ２において、前
記結合部関連情報も共通コンピュータ２０に送信する。
結合部は、上記作成された縮退モデルが、それと結合さ
れるべき他の縮退モデルに結合される部位を意味する。
結合部関連情報は、結合部の位置を表すデータと、結合
部の特性を表すデータとを含んでいる。

【００３７】それら情報を受信した共通コンピュータ２
０は、Ｓ３１において、それら受信した情報を、図３に
示すメモリ５２に記憶させて保存する。

【００３８】なお付言すれば、このＳ２の説明において
は、解析者から共通コンピュータ２０へのデータの伝送
が解析者を主体に行われる手続として記載されている
が、その伝送は、結局、各個別コンピュータ１０，１
２，１４による管理プログラムの実行により行われるも
のであり、よって、その伝送は、観点を変えれば、各個
別コンピュータ１０，１２，１４を主体に行われる送信
として記載することが可能である。いずれの観点にして
も、各個別コンピュータ１０，１２，１４によってデー
タ送信が行われることに変わりはないのである。このよ
うな解釈は、下記の他のステップの説明においても適用
される。

【００３９】その後、解析者は、Ｓ３において、自分が
使用する個別コンピュータ１０，１２，１４から共通コ
ンピュータ２０に計算コマンドを送信する。その共通コ
ンピュータ２０のメモリ５２に記憶されている３つの縮
退モデルにより表現される力学系の全体の特性をその共
通コンピュータ２０に計算させるためである。

【００４０】解析者は、その計算コマンドと共に、共通
コンピュータ２０が前記解析プログラムを実行する際に
参照することが必要な参照データを、その共通コンピュ
ータ２０に送信する。

【００４１】ここに、参照データは、共通コンピュータ
２０がその解析プログラムの実行により、上記３つの縮
退モデルが前記結合部関連情報に基づいて互いに結合さ
れた全体縮退モデルのもとに、解析者が希望する内容の
計算を行うために必要なデータである。

【００４２】この参照データは、例えば、計算対象であ
る全体縮退モデルの特性を評価する部位である評価点の
位置や、その評価点の位置において評価すべき物理量の
種類等を特定するためのデータである。さらに具体的に
説明すれば、この参照データは、例えば、自分が担当す
る関連部品がサスペンション６０である場合には、路面
からタイヤ７０に与えられる力の大きさを表すデータを
含むものとしたり、ボデー７２内のある位置を評価点と
して特定するためのデータと、その特定された評価点に
おいてそのボデー７２に生ずる物理量の種類として振
動、音、変位、加速度等の少なくとも１つを特定するた
めのデータとを含むものとすることができる。

【００４３】上記計算コマンドを参照データとともに受
信した共通コンピュータ２０は、Ｓ３２において、メモ
リ５２に互いに独立して記憶されている３つの個別縮退
モデル（図７においては、「縮退モデルＡないしＣ」で
表されている）を、そのメモリ５２に記憶されている結
合部関連情報に基づいて適正に互いに結合し、それによ
り、図７に示す一つの全体縮退モデルであって前記力学
系の全体を表現する縮退モデルを構成する。

【００４４】その後、共通コンピュータ２０は、Ｓ３３
において、解析者から送信された参照データを考慮しつ
つ、その構成された全体縮退モデルに対して前記解析プ
ログラムを実行し、それにより、その力学系の全体の特
性を計算する。

【００４５】続いて、共通コンピュータ２０は、Ｓ３４
において、その計算結果を解析者に送信する。

【００４６】その後、解析者は、Ｓ４において、共通コ
ンピュータ２０から受信した計算結果を考慮することに
より、自分が担当する関連部品の現状が、目標とする特
性を実現できるか否かを判断する。実現できないと判断
した場合には、自分の個別コンピュータ１０，１２，１
４において自分が担当する関連部品の構造を変更し、そ
れに伴って、それに対応する縮退モデルの構造も変更す
る。

【００４７】続いて、解析者は、Ｓ５において、そのよ
うにして構造が変更された縮退モデルに関する情報を共
通コンピュータ２０に送信する。

【００４８】その情報を受信した共通コンピュータ２０
は、Ｓ３５において、その情報に基づき、メモリ５２に
既に記憶されている縮退モデルを更新する。

【００４９】その後、解析者は、Ｓ６において、前記Ｓ
３におけると同様にして、再度、自分が使用する個別コ
ンピュータ１０，１２，１４から共通コンピュータ２０
に計算コマンドを送信する。その共通コンピュータ２０
のメモリ５２に記憶されている３つの縮退モデル（更新
された縮退モデルを含む）により表現される力学系の全
体の特性をその共通コンピュータ２０に計算させるため
である。

【００５０】上記計算コマンドを受信した共通コンピュ
ータ２０は、Ｓ３６において、前記Ｓ３２におけると同
様にして、メモリ５２に互いに独立して記憶されている
３つの個別縮退モデルを互いに結合し、それにより、一
つの全体縮退モデルを構成する。

【００５１】その後、共通コンピュータ２０は、Ｓ３７
において、前記Ｓ３３におけると同様に、その構成され
た全体縮退モデルに対して前記解析プログラムを実行
し、それにより、その力学系の全体の特性を計算する。

【００５２】続いて、共通コンピュータ２０は、Ｓ３８
において、前記Ｓ３４におけると同様に、その計算結果
を解析者に送信する。

【００５３】解析者は、必要に応じ、前記Ｓ６の実行後
（ただし、そのＳ４ないしＳ６の実行が省略された場合
には、前記Ｓ３の実行後）、Ｓ７において、他の関連部
品のための縮退モデルを共通コンピュータ２０からダウ
ンロードするための指令をその共通コンピュータ２０に
送信する。

【００５４】その指令に応答し、共通コンピュータ２０
は、Ｓ３９において、解析者が担当する関連部品に連携
させられた他の関連部品のための縮退モデルをその解析
者に送信する。その結果、例えば、その解析者が解析者
Ａである場合には、図８に示すように、縮退モデルＢと
Ｃとが共通コンピュータ２０からその解析者Ａのための
個別コンピュータ１０にダウンロードされることにな
る。

【００５５】その後、解析者は、必要に応じて、Ｓ８に
おいて、自分が担当する関連部品の解析モデルを修正
し、その場合には、続いて、Ｓ９において、その修正さ
れた解析モデルに追従するように縮退モデルを変更す
る。新たな縮退モデルを作成するのである。例えば、解
析者が解析モデルとして３つの修正案を立案した場合に
は、それに対応して３つの縮退モデルが作成されること
になる。この例においては、それら３つの縮退モデル
は、解析モデルに関する３つの修正案のいずれが最適で
あるかを、後述のパラメータスタディによる評価計算に
よって判断するために使用される。

【００５６】なお付言すれば、このパラメータスタディ
は、結局、解析モデルに関する複数の修正案のうち最適
なものを選出することを可能にする計算手法であること
に着目すれば、解析モデルのためのパラメータスタディ
であると考えることができる。

【００５７】その後、解析者は、Ｓ１０において、その
作成された各縮退モデルを、前記ダウンロードされた他
の関連部品のための縮退モデルに結合する。例えば、解
析者が解析者Ａであり、かつ、縮退モデルのバリエーシ
ョンが３つである場合には、図８に示すように、自分の
縮退モデルＡ１，Ａ２，Ａ３の各々を２つの縮退モデル
Ｂ，Ｃに結合し、その結果、３つの全体縮退モデルが作
成されることとなる。

【００５８】続いて、解析者は、同ステップにおいて、
自分が担当する縮退モデルのバリエーションごとに、そ
れを含む全体縮退モデルの全体の特性を、自分が使用す
る個別コンピュータ１０，１２，１４において計算す
る。さらに、解析者は、その計算結果に基づき、自分が
担当する縮退モデルの複数のバリエーションのうち最適
のものを選出する。以上で、パラメータスタディによる
評価計算が終了し、これにより、自分の担当する関連部
品に最適な縮退モデルの構造が確定する。

【００５９】その後、解析者は、Ｓ１１において、構造
が確定された縮退モデルの特性を確定させるため、その
縮退モデルに対して前記応答計算プログラムと感度計算
プログラムと最適化計算プログラムとを、自分が使用す
る個別コンピュータ１０，１２，１４において実行す
る。それら応答計算プログラムおよび感度計算プログラ
ムによる感度計算と、最適化計算プログラムによる最適
化計算との実施により、図８に示すように、縮退モデル
の構造が最適化されることになる。

【００６０】なお付言すれば、本実施形態においては、
同じ解析対象に対する一連の解析過程において、Ｓ１０
におけるパラメータスタディによる評価計算と、Ｓ１１
における感度・最適化計算との両方が行われるようにな
っているが、それら２種類の計算のいずれかが解析者の
意思に応じて選択されて行われるようにして本発明を実
施することが可能である。

【００６１】続いて、解析者は、Ｓ１２において、自分
の担当する関連部品のための解析モデルと縮退モデルと
を確定させる。その後、解析者は、Ｓ１３において、そ
のようにして確定させられた縮退モデルに関する情報を
共通コンピュータ２０に送信する。

【００６２】その情報を受信した共通コンピュータ２０
は、Ｓ４０において、前記Ｓ３５におけると同様にし
て、その受信した情報に基づき、メモリ５２に既に記憶
されている縮退モデルを更新する。これにより、他の解
析者は、他の関連部品を表現する最新の縮退モデルを閲
覧可能となる。

【００６３】以上で、各解析者の一連の手続すなわち各
個別コンピュータ１０，１２，１４の一連の手続および
共通コンピュータ２０の一連の手続が終了する。

【００６４】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、図４のＳ２が請求項１における「第１ス
テップ」の一例を構成し、同図のＳ３１が同請求項にお
ける「第２ステップ」の一例を構成し、メモリ５２のう
ち縮退モデルデータと結合部関連情報とを記憶する部分
が同請求項における「共通メモリ」の一例を構成してい
るのである。さらに、本実施形態においては、自動車の
タイヤ７０とサスペンション６０とボデー７２とが互い
に共同して同請求項における「複数の関連部品」の一例
を構成しているのである。

【００６５】さらに、本実施形態においては、図４にお
けるＳ３２とＳ３６とがそれぞれ請求項２における「第
３ステップ」の一例を構成しているのである。

【００６６】さらに、本実施形態においては、図４にお
けるＳ３３とＳ３７とがそれぞれ請求項３における「第
４ステップ」の一例を構成しているのである。

【００６７】さらに、本実施形態においては、図４にお
けるＳ３９が請求項５における「第５ステップ」の一例
を構成しているのである。

【００６８】さらに、本実施形態においては、図２にお
ける管理プログラムと図３における管理プログラムとが
互いに共同して請求項７における「プログラム」の一例
を構成し、さらに、各個別コンピュータ１０，１２，１
４と共通コンピュータ２０とが互いに共同して同請求項
における「コンピュータ」の一例を構成し、さらに、メ
モリ４２とメモリ５２とが互いに共同して同請求項にお
ける「記録媒体」の一例を構成しているのである。

【００６９】さらに、本実施形態においては、メモリ５
２のうち縮退モデルデータと結合部関連情報とを記憶す
る部分が請求項８における「共通メモリ」の一例を構成
しているのである。さらに、本実施形態においては、自
動車のタイヤ７０とサスペンション６０とボデー７２と
が互いに共同して同請求項における「複数の関連部品」
の一例を構成しているのである。

【００７０】さらに、本実施形態においては、共通コン
ピュータ２０のうち図４におけるＳ３２を実行する部分
とＳ３６を実行する部分とがそれぞれ請求項９における
「モデル結合部」の一例を構成しているのである。

【００７１】さらに、本実施形態においては、共通コン
ピュータ２０のうち図４におけるＳ３３を実行する部分
とＳ３７を実行する部分とがそれぞれ請求項１０におけ
る「性能解析部」の一例を構成しているのである。

【００７２】さらに、本実施形態においては、共通コン
ピュータ２０のうち図４におけるＳ３９を実行する部分
が請求項１２における「データ送信部」の一例を構成し
ているのである。

【００７３】さらに、本実施形態においては、複数の個
別コンピュータ１０，１２，１４が請求項１４における
「複数のクライアント・コンピュータ」の一例を構成
し、共通コンピュータ２０が同請求項に係る「性能解析
支援用サーバ・コンピュータ」の一例を構成し、共通コ
ンピュータ２０のうち、各個別コンピュータ１０，１
２，１４からの縮退モデルデータの受信に関与する部分
が同請求項における「受信部」の一例を構成し、共通コ
ンピュータ２０のうち図４のＳ３１を実行する部分が同
請求項における「記憶部」の一例を構成しているのであ
る。

【００７４】以上、本発明の一実施形態を図面に基づい
て詳細に説明したが、これは例示であり、前記［課題を
解決するための手段および発明の効果］の欄に記載の態
様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、
改良を施した他の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】本発明の一実施形態である性能解析支援方法が
実施される際に利用されるハードウエア資源を概念的に
示す系統図である。

【図２】図１における各解析者Ａ，Ｂ，Ｃが使用する個
別コンピュータ１０，１２，１４のハードウエア構成を
概念的に示すブロック図である。

【図３】図１における共通コンピュータ２０のハードウ
エア構成を概念的に示すブロック図である。

【図４】図１における各個別コンピュータ１０，１２，
１４の手続の流れと共通コンピュータ２０の手続の流れ
とを時期的に相互に関連付けて示すフローチャートであ
る。。

【図５】前記性能解析支援方法が実施される解析対象の
一例である力学系の一構成要素であるサスペンション６
０を示す斜視図である。

【図６】上記力学系の別の構成要素であるボデー７２を
示す斜視図である。

【図７】図１における各解析者Ａ，Ｂ，Ｃのための個別
コンピュータ１０，１２，１４において利用されるモデ
ルと、共通コンピュータ２０において利用されるモデル
との関係を説明するための図である。

【図８】図４におけるＳ７ないしＳ１１の内容を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１０ 解析者Ａのための個別コンピュータ １２ 解析者Ｂのための個別コンピュータ １４ 解析者Ｃのための個別コンピュータ ２０ 共通コンピュータ ４０，５０ ＰＵ ４２，５２ メモリ ６０ サスペンション ７０ タイヤ ７２ ボデー

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一製品を構成する複数の部品のうち互い
   に機能は異なるが互いに物理的に連携させられる複数の
   関連部品の各性能を複数人の解析者の各々が個別に解析
   することをコンピュータにより支援する性能解析支援方
   法であって、 各解析者が使用する各個別コンピュータが、各解析者が
   性能を解析すべき前記関連部品をそれの属性である形状
   と構造と特性とのうち形状および構造には依存せずに特
   性に依存することによって特定する縮退モデルを定義す
   るデータである縮退モデルデータを、前記複数人の解析
   者のための複数の個別コンピュータに共通にかつ双方向
   通信可能に接続された共通コンピュータに送信する第１
   ステップと、 前記共通コンピュータが、前記各個別コンピュータから
   送信された各縮退モデルデータを前記共通コンピュータ
   の、前記複数の個別コンピュータに共通の共通メモリに
   記憶させる第２ステップとを含む性能解析支援方法。
2. 【請求項２】 さらに、前記共通コンピュータが、前記
   共通メモリに記憶されている前記複数の縮退モデルを互
   いに結合することにより、一つの全体縮退モデルを作成
   する第３ステップを含む請求項１に記載の性能解析支援
   方法。
3. 【請求項３】 さらに、前記共通コンピュータが、前記
   作成された全体縮退モデルにより、前記複数の関連部品
   全体としての性能を解析する第４ステップを含む請求項
   ２に記載の性能解析支援方法。
4. 【請求項４】 前記複数の関連部品が、互いに機械的に
   結合されたものであり、前記各縮退モデルが、それに対
   応する関連部品を、その関連部品と機械的に結合された
   別の関連部品との結合部に関して縮退することによって
   取得されたものである請求項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】 さらに、前記共通コンピュータが、各解
   析者が、前記各関連部品と物理的に連携させられる別の
   関連部品に対応する前記縮退モデルデータを前記共通コ
   ンピュータから前記各個別コンピュータにダウンロード
   するための指令に応答し、その縮退モデルデータを各個
   別コンピュータに送信する第５ステップを含む請求項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】 前記複数の個別コンピュータと前記共通
   コンピュータとが通信ネットワークを介して通信可能に
   互いに接続された請求項１ないし５のいずれかに記載の
   性能解析支援方法。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の性
   能解析支援方法を実施するためにコンピュータにより実
   行される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。
8. 【請求項８】 一製品を構成する複数の部品のうち互い
   に機能は異なるが互いに物理的に連携させられる複数の
   関連部品の各性能を複数人の解析者の各々が個別に解析
   することを支援する性能解析支援システムであって、 それら複数人の解析者がそれぞれ使用する複数の個別コ
   ンピュータであって、各解析者が性能を解析すべき前記
   関連部品をそれの属性である形状と構造と特性とのうち
   形状および構造には依存せずに特性に依存することによ
   って特定する縮退モデルを定義するデータである縮退モ
   デルデータを送信するものと、 それら複数の個別コンピュータに共通にかつ双方向通信
   可能に接続された共通コンピュータであって、前記各個
   別コンピュータから送信された各縮退モデルデータを、
   前記複数の個別コンピュータに共通の共通メモリに記憶
   させるものとを含む性能解析支援システム。
9. 【請求項９】 前記共通コンピュータが、前記共通メモ
   リに記憶されている前記複数の縮退モデルを互いに結合
   することにより、一つの全体縮退モデルを作成するモデ
   ル結合部を含む請求項８に記載の性能解析支援システ
   ム。
10. 【請求項１０】 前記共通コンピュータが、さらに、前
    記作成された全体縮退モデルにより、前記複数の関連部
    品全体としての性能を解析する性能解析部を含む請求項
    ９に記載の性能解析支援システム。
11. 【請求項１１】 前記複数の関連部品が、互いに機械的
    に結合されたものであり、前記各縮退モデルが、それに
    対応する関連部品を、その関連部品と機械的に結合され
    た別の関連部品との結合部に関して縮退することによっ
    て取得されたものである請求項８ないし１０のいずれか
    に記載の性能解析支援システム。
12. 【請求項１２】 前記共通コンピュータが、各解析者
    が、前記各関連部品と物理的に連携させられる別の関連
    部品に対応する前記縮退モデルデータを前記共通コンピ
    ュータから前記各個別コンピュータにダウンロードする
    ための指令に応答し、その縮退モデルデータを各個別コ
    ンピュータに送信するデータ送信部を含む請求項８ない
    し１１のいずれかに記載の性能解析支援システム。
13. 【請求項１３】 前記複数の個別コンピュータと前記共
    通コンピュータとが通信ネットワークを介して通信可能
    に互いに接続された請求項８ないし１２のいずれかに記
    載の性能解析支援システム。
14. 【請求項１４】 一製品を構成する複数の部品のうち互
    いに機能は異なるが互いに物理的に連携させられる複数
    の関連部品の各性能を複数人の解析者の各々が個別に解
    析するために使用する複数のクライアント・コンピュー
    タに通信ネットワークを介して通信可能に接続され、各
    解析者による解析を支援するサーバ・コンピュータであ
    って、各解析者が性能を解析すべき前記関連部品をそれ
    の属性である形状と構造と特性とのうち形状および構造
    には依存せずに特性に依存することによって特定する縮
    退モデルを定義するデータである縮退モデルデータであ
    って前記各クライアント・コンピュータから送信された
    ものを受信する受信部と、その受信した縮退モデルデー
    タを、前記複数のクライアント・コンピュータに共通の
    共通メモリに記憶させる記憶部とを含む性能解析支援用
    サーバ・コンピュータ。