JP2013025593A - Optimization analysis method and device for junction position of structure - Google Patents

Optimization analysis method and device for junction position of structure Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the optimization technology of a junction position for searching the optimal position of point junction or consecutive junction to be used for the junction of a plurality of components configuring a structure model composed of plane elements and/or solid elements.SOLUTION: Disclosed is the optimization analysis method of a junction position as the optimization analysis method of point junction or consecutive junction to be used for the junction of a plurality of components configuring a structure model composed of plane elements and/or solid elements, the optimization analysis method which being characterized by including: an analysis object part setting step of setting an analysis object part in the junction point or junction part where the plurality of components are joined; a fixed junction setting step of setting at least one junction point or junction part as a fixed junction point or fixed junction part in the set analysis object part; a junction candidate setting step of setting a junction candidate as the candidate of the junction point or junction part with respect to the analysis object part; an analysis condition setting step of setting analysis conditions with respect to the analysis object part; and an analysis step of searching the optimal junction point or junction part satisfying the analysis conditions from among the junction candidates.

Description

本発明は、構造体の接合位置の最適化解析方法及び装置に関するものであり、主としてスポット溶接などの点接合や、レーザー溶接、アーク溶接、またはウェルドボンド接合などの連続接合の接合位置の最適化解析方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for optimizing analysis of a joining position of a structure, and mainly optimizing a joining position of spot joining such as spot welding or continuous joining such as laser welding, arc welding, or weld bond joining. The present invention relates to an analysis method and apparatus.

近年、特に自動車産業においては環境問題に起因した車体の軽量化が進められており、車体の設計にコンピュータ支援工学による解析(以下、「CAE解析」という)は欠かせない技術となっている。
このCAE解析では数理最適化、板厚最適化、形状最適化、トポロジー最適化などの最適化技術を用いることによって剛性の向上や軽量化が図られることが知られており、例えばエンジンブロックなどの鋳物の構造最適化によく用いられている。
In recent years, especially in the automobile industry, weight reduction of a vehicle body due to environmental problems has been promoted, and analysis by computer-aided engineering (hereinafter referred to as “CAE analysis”) has become an indispensable technique for vehicle body design.
This CAE analysis is known to improve rigidity and weight by using optimization techniques such as mathematical optimization, plate thickness optimization, shape optimization, and topology optimization. Often used for structural optimization of castings.

最適化技術の中で、特にトポロジー最適化が着目されつつある。
トポロジー最適化はある程度の大きさの設計空間を設け、当該設計空間に立体要素を組み込み、与えられた条件を満たしかつ必要最小限の立体要素の部分を残すことで当該条件を満たす最適形状とするという方法である。そのため、トポロジー最適化は、設計空間をなす立体要素に直接拘束を行い、直接荷重を加えるという方法が用いられる。
このようなトポロジー最適化に関する技術として、複雑な構造体のコンポーネントのトポロジー最適化のための方法が特許文献1に開示されている。
Among optimization techniques, topology optimization has been attracting attention.
Topology optimization provides a design space of a certain size, incorporates three-dimensional elements into the design space, satisfies the given conditions, and leaves the minimum necessary three-dimensional element part to achieve the optimal shape that satisfies the conditions. It is a method. Therefore, topology optimization uses a method in which a direct load is applied by directly constraining the three-dimensional elements forming the design space.
As a technique relating to such topology optimization, Patent Document 1 discloses a method for topology optimization of components of a complex structure.

特開2010−250818号公報JP 2010-250818 A

車体のような構造体は複数の部品を溶接などにより接合することにより一つの構造体を形成しており、接合量を増やせば剛性が向上することが知られている。しかし、コストの観点から接合量をできるだけ少なくすることが望まれている。
部品どうしの接合位置を決定する方法としては、均等間隔に設定する方法、経験や勘により設定する方法、応力解析により応力が高い部分に追加する方法などがある。
A structure such as a vehicle body forms a single structure by joining a plurality of parts by welding or the like, and it is known that if the amount of joining is increased, the rigidity is improved. However, it is desired to reduce the amount of joining as much as possible from the viewpoint of cost.
As a method for determining the joining position between parts, there are a method of setting at equal intervals, a method of setting by experience and intuition, and a method of adding to a high stress portion by stress analysis.

しかしながら、接合位置を均等間隔に設定する方法や経験や勘により溶接位置を設定する方法では、剛性を向上させるために必要な位置を探して溶接位置を設定するのではないため、不要な位置に溶接位置を設定することになりコストの面からは効率が悪いと言わざるを得ない。
また、応力解析により応力が大きい部位に溶接位置を追加する方法では、追加前に対して変化はあるものの、溶接位置として追加した部位の近傍のみの特性が向上するものの、別の部位の特性が相対的に低下することになり、全体として評価したときには溶接位置を最適化しているとはいえない。
このように従来技術は、いずれも特性向上のための最適な位置に設定できるものではない。
However, in the method of setting the welding position at equal intervals and the method of setting the welding position based on experience and intuition, the welding position is not set by searching for the position necessary for improving the rigidity. In other words, it is necessary to set the welding position, which is inefficient in terms of cost.
In addition, in the method of adding a welding position to a part with high stress by stress analysis, although there is a change compared to before the addition, the characteristics of only the vicinity of the part added as a welding position are improved, but the characteristics of another part are It will be relatively lowered, and it cannot be said that the welding position is optimized when evaluated as a whole.
As described above, none of the conventional techniques can be set at an optimum position for improving characteristics.

そこで、特許文献1に開示されたような最適化技術を適用することが考えられるが、溶接位置の最適化についてどのようにして最適化技術を適用するかについて開示した文献はなく、このような技術の開発が望まれていた。   Therefore, it is conceivable to apply the optimization technique as disclosed in Patent Document 1, but there is no literature that discloses how to apply the optimization technique for the optimization of the welding position. Technology development was desired.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適位置を求めることができる接合位置の最適化技術を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an optimum position for point joining or continuous joining used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements. It is an object of the present invention to provide a technique for optimizing the joining position that can be obtained.

(1)本発明に係る接合位置の最適化解析方法は、平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析方法であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部における解析対象部を設定する解析対象部設定ステップと、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定ステップと、前記解析対象部に対して接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定ステップと、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定ステップと、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記接合候補の中から求める解析ステップとを備えたことを特徴とするものである。
(1) The joint position optimization analysis method according to the present invention is a point joint or continuous joint optimization analysis method used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements. And
An analysis target part setting step for setting a joint point for joining the plurality of parts or an analysis target part in the joint part, and at least one joint point or joint part in the set analysis target part is a fixed joint point or a fixed joint part A fixed joint setting step to set as, a joint candidate setting step to set a joint candidate as a joint point or a joint candidate for the analysis target part, and an analysis condition to set an analysis condition for the analysis target part The method includes a setting step, and an analysis step of obtaining an optimal joint point or joint satisfying the analysis condition from the joint candidates.

(2)また、本発明に係る接合位置の最適化解析方法は、平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析方法であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定ステップと、設定された接合候補に対して解析対象部を設定する解析対象部設定ステップと、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定ステップと、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定ステップと、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記接合候補の中から求める解析ステップとを備えたことを特徴とするものである。
(2) Further, the joint position optimization analysis method according to the present invention is a point joint or continuous joint optimization analysis method used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or solid elements. Because
A joint candidate setting step for setting a joint candidate to be a joint point or joint candidate for joining the plurality of parts, and an analysis target part setting step for setting an analysis target part for the set joint candidate are set. A fixed joint setting step for setting at least one joint point or joint as a fixed joint point or a fixed joint in the analysis target part, an analysis condition setting step for setting an analysis condition for the analysis target part, And an analysis step for obtaining an optimum joint point or joint satisfying the analysis condition from the joint candidates.

(3)また、本発明に係る接合位置の最適化解析方法は、平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析方法であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定ステップと、設定された接合候補に対して解析対象部を設定する解析対象部設定ステップと、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定ステップと、前記解析対象部に対して接合点又は接合部の候補となる接合候補を再設定する接合候補再設定ステップと、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定ステップと、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記再設定した接合候補の中から求める解析ステップとを備えたことを特徴とするものである。
(3) Further, the joint position optimization analysis method according to the present invention is a point joint or continuous joint optimization analysis method used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements. Because
A joint candidate setting step for setting a joint candidate to be a joint point or joint candidate for joining the plurality of parts, and an analysis target part setting step for setting an analysis target part for the set joint candidate are set. A fixed joint setting step in which at least one joint point or joint is set as a fixed joint or fixed joint in the analysis target part, and a joint candidate that is a joint point or joint candidate for the analysis target part. From among the joint candidates that have been reset, the joint candidate reset step for resetting, the analysis condition setting step for setting analysis conditions for the analysis target part, and the optimal joint point or joint that satisfies the analysis conditions And an analysis step to be obtained.

(4)また、上記(3)に記載のものにおいて、前記接合候補再設定ステップは、前記接合点又は前記接合部を生成する接合生成ステップを有し、該接合生成ステップは、部品を構成する各平面要素の節点座標から要素の代表点を決定するステップと、前記部品の一つの平面要素を基準にして、他部品の平面要素に対し、それぞれの代表点同士の点間距離を座標値から計算し、溶接接合が可能な距離の平面要素間に接合要素を配置するステップとを備えたことを特徴とするものである。 (4) Further, in the above described (3), the joint candidate resetting step includes a joint generation step for generating the joint point or the joint, and the joint generation step constitutes a part. A step of determining a representative point of the element from the node coordinates of each planar element, and with respect to the planar element of the other part based on one planar element of the part, the distance between the representative points of each representative element from the coordinate value And calculating and placing the joining elements between the planar elements at a distance allowing welding joining.

(5)また、上記(1)乃至(4)のいずれかに記載のものにおいて、前記解析ステップは、離散化係数を4以上に設定して離散化を行うことを特徴とするものである。 (5) Further, in any of the above (1) to (4), the analyzing step is characterized in that the discretization is performed by setting the discretization coefficient to 4 or more.

(6)また、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載のものにおいて、前記固定接合設定ステップは、接合された複数の部品に対して構造解析を行い、該構造解析の結果に基づいて前記固定接合点又は前記固定接合部を設定することを特徴とするものである。 (6) Moreover, in the above-described one of (1) to (5), the fixed joint setting step performs a structural analysis on a plurality of joined parts, and based on a result of the structural analysis. Then, the fixed joint point or the fixed joint portion is set.

(7)また、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載のものにおいて、前記固定接合設定ステップは、接合された複数の部品における全ての接合要素を対象にして数値解析による最適化計算を行い、該最適化計算に基づいて前記固定接合点又は前記固定接合部を設定することを特徴とするものである。 (7) Further, in the above-described one of (1) to (5), the fixed joint setting step is an optimization calculation by numerical analysis for all joint elements in a plurality of joined parts. And the fixed joint point or the fixed joint portion is set based on the optimization calculation.

(8)また、上記(1)乃至(7)のいずれかに記載のものにおいて、前記接合候補設定ステップは、前記接合点又は前記接合部を生成する接合生成ステップを有し、該接合生成ステップは、部品を構成する各平面要素の節点座標から要素の代表点を決定するステップと、前記部品の一つの平面要素を基準にして、他部品の平面要素に対し、それぞれの代表点同士の点間距離を座標値から計算し、溶接接合が可能な距離の平面要素間に接合要素を配置するステップとを備えたことを特徴とするものである。 (8) Further, in any of the above (1) to (7), the joint candidate setting step includes a joint generation step for generating the joint point or the joint, and the joint generation step Determining a representative point of the element from the node coordinates of each planar element constituting the part, and a point between each representative point with respect to the planar element of the other part with reference to one planar element of the part. And a step of calculating the distance from the coordinate value and disposing the joining element between the planar elements having a distance enabling welding joining.

(9)本発明に係る接合位置の最適化解析装置は、平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析装置であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部における解析対象部を設定する解析対象部設定部と、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定部と、前記解析対象部に対して接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定部と、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定部と、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記接合候補の中から求める最適化解析部とを備えたことを特徴とするものである。
(9) The joining position optimization analyzing apparatus according to the present invention is an optimization analyzing apparatus for point joining or continuous joining used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements. And
An analysis target part setting unit that sets a joint point for joining the plurality of parts or an analysis target part in the joint part, and at least one joint point or joint part in the set analysis target part is a fixed joint point or a fixed joint part A fixed joint setting unit that is set as a joint candidate setting unit that sets a joint candidate that is a joint point or a joint candidate for the analysis target unit, and an analysis condition that sets an analysis condition for the analysis target unit It is characterized by comprising a setting unit and an optimization analysis unit for obtaining an optimal joint point or joint satisfying the analysis condition from the joint candidates.

(10)また、本発明に係る接合位置の最適化解析装置は、平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析装置であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定部、設定された接合候補に対して解析対象部を設定する解析対象部設定部と、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定部と、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定部と、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記接合候補の中から求める最適化解析部とを備えたことを特徴とするものである。
(10) In addition, the joining position optimization analyzing apparatus according to the present invention is a point joining or continuous joining optimization analyzing apparatus used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements. Because
A joint candidate setting unit for setting a joint candidate to be a joint point or a joint candidate for joining the plurality of parts, an analysis target unit setting unit for setting an analysis target part for the set joint candidate, and a set A fixed joint setting unit that sets at least one joint point or joint as a fixed joint or fixed joint in the analysis target unit, an analysis condition setting unit that sets an analysis condition for the analysis target unit, and the analysis And an optimization analysis unit for obtaining an optimal joint point or joint satisfying the condition from the joint candidates.

(11)また、本発明に係る接合位置の最適化解析装置は、平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析装置であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定と、設定された接合候補に対して解析対象部を設定する解析対象部設定部と、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定部と、前記解析対象部に対して接合点又は接合部の候補となる接合候補を再設定する接合候補再設定部と、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定部と、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記再設定した接合候補の中から求める最適化解析部とを備えたことを特徴とするものである。
(11) In addition, the joining position optimization analyzing apparatus according to the present invention is a point joining or continuous joining optimization analyzing apparatus used for joining a plurality of parts constituting a structural body model composed of planar elements and / or solid elements. Because
A joint candidate setting for setting a joint candidate to be a joint point or a joint candidate for joining the plurality of parts, an analysis target part setting unit for setting an analysis target part for the set joint candidate, and a set A fixed joint setting unit that sets at least one joint point or joint as a fixed joint or fixed joint in the analysis target part, and a joint candidate that is a joint point or joint candidate for the analysis target part is re-established. A joint candidate resetting unit to be set, an analysis condition setting unit for setting an analysis condition for the analysis target part, and an optimal joint point or joint satisfying the analysis condition is obtained from the reset joint candidates. And an optimization analysis unit.

(12)また、上記(11)に記載のものにおいて、前記接合候補再設定部は、前記接合点又は前記接合部を生成する接合生成部を有し、該接合生成部は、部品を構成する各平面要素の節点座標から要素の代表点を決定し、前記部品の一つの平面要素を基準にして、他部品の平面要素に対し、それぞれの代表点同士の点間距離を座標値から計算し、溶接接合が可能な距離の平面要素間に接合要素を配置することを特徴とするものである。 (12) In the above-described (11), the joint candidate resetting unit includes a joint generation unit that generates the joint point or the joint, and the joint generation unit constitutes a part. The representative point of the element is determined from the node coordinates of each planar element, and the distance between the representative points of each representative point is calculated from the coordinate value with respect to the planar element of the other part based on one planar element of the part. The joining elements are arranged between the planar elements that can be welded to each other.

(13)また、上記(9)乃至(12)のいずれかに記載のものにおいて、前記最適化解析部は、離散化係数を4以上に設定して離散化を行うことを特徴とするものである。 (13) Further, in the device according to any one of (9) to (12), the optimization analysis unit performs discretization by setting a discretization coefficient to 4 or more. is there.

(14)また、上記(9)乃至(13)のいずれかに記載のものにおいて、前記固定接合設定部は、接合された複数の部品に対して構造解析を行い、該構造解析の結果に基づいて前記固定接合点又は前記固定接合部を設定することを特徴とするものである。 (14) Further, in any one of the above (9) to (13), the fixed joint setting unit performs a structural analysis on a plurality of joined parts, and based on a result of the structural analysis. Then, the fixed joint point or the fixed joint portion is set.

(15)また、上記(9)乃至(13)のいずれかに記載のものにおいて、前記固定接合設定部は、接合された複数の部品における全ての接合要素を対象にして数値解析による最適化計算を行い、該最適化計算に基づいて前記固定接合点又は前記固定接合部を設定することを特徴とするものである。 (15) Further, in any of the above (9) to (13), the fixed joint setting unit may perform optimization calculation by numerical analysis for all joint elements in a plurality of joined parts. And the fixed joint point or the fixed joint portion is set based on the optimization calculation.

(16)また、上記(9)乃至(15)のいずれかに記載のものにおいて、前記接合候補設定部は、前記接合点又は前記接合部を生成する接合生成部を有し、該接合生成部は、部品を構成する各平面要素の節点座標から要素の代表点を決定し、前記部品の一つの平面要素を基準にして、他部品の平面要素に対し、それぞれの代表点同士の点間距離を座標値から計算し、溶接接合が可能な距離の平面要素間に接合要素を配置することを特徴とするものである。 (16) Further, in any of the above (9) to (15), the junction candidate setting unit includes a junction generation unit that generates the junction point or the junction, and the junction generation unit Determines the representative point of the element from the node coordinates of each planar element constituting the part, and the distance between the points of each representative point with respect to the planar element of the other part with reference to one planar element of the part Is calculated from the coordinate value, and the joining elements are arranged between the planar elements at a distance enabling welding joining.

本発明においては、複数の部品を接合する接合点又は接合部における解析対象部を設定する解析対象部設定ステップと、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定ステップと、前記解析対象部に対して接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定ステップと、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定ステップと、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記接合候補の中から求める解析ステップとを備えたことにより、構造体の特性向上のための最適な接合位置を設定することができる。   In the present invention, an analysis target part setting step for setting a joint point for joining a plurality of parts or an analysis target part in the joint part, and at least one joint point or joint part in the set analysis target part is a fixed joint point Alternatively, a fixed joint setting step that is set as a fixed joint, a joint candidate setting step that sets a joint candidate that is a joint point or a joint candidate for the analysis target part, and an analysis condition for the analysis target part. By providing an analysis condition setting step for setting and an analysis step for obtaining an optimum joint point or joint satisfying the analysis condition from the joint candidates, an optimum joint position for improving the characteristics of the structure is obtained. Can be set.

本発明の一実施の形態に係る接合位置の最適化解析装置のブロック図である。It is a block diagram of the optimization analysis apparatus of the joining position which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る接合位置の最適化解析装置における接合生成部の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the junction production | generation part in the optimization analysis apparatus of the joining position which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る接合位置の最適化解析装置の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the optimization analysis apparatus of the joining position which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る接合位置の最適化解析装置の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the optimization analysis apparatus of the joining position which concerns on other embodiment of this invention. 構造体モデルの一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of a structure model. 本発明の一実施の形態において固定接合点を設定した状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state which set the fixed junction in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態において固定点接合点を設定した後、接合部を生成した状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state which produced | generated the junction part, after setting the fixed point junction in one embodiment of this invention. 図7に示す状態に対して最適な接合点を求める解析処理をした状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state which performed the analysis process which calculates | requires an optimal joining point with respect to the state shown in FIG. 比較例の説明図であり、固定点接合点を設定しないで、接合部を生成した状態を説明する図である。It is explanatory drawing of a comparative example, and is a figure explaining the state which produced | generated the junction part, without setting a fixed point junction. 図9に示す状態に対して最適な接合点を求める解析処理をした状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state which performed the analysis process which calculates | requires an optimal joining point with respect to the state shown in FIG. 解析条件としての荷重拘束条件を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the load constraint conditions as analysis conditions.

[実施の形態1]
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、主として図1に示すブロック図に基づき、図5に示す複数の部品から成る車体の構造体モデル21について、これらの部品どうしの点接合(スポット溶接)の最適化をする場合を例に挙げて、複数の部品の接合最適化解析装置1(以下、単に「接合最適化解析装置1」という)の構成について説明する。
[Embodiment 1]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, based on the block diagram shown in FIG. 1, the case of optimizing the point joining (spot welding) between these parts of the vehicle body structure model 21 including a plurality of parts shown in FIG. 5 is taken as an example. The configuration of the joint optimization analysis apparatus 1 for a plurality of parts (hereinafter simply referred to as “joint optimization analysis apparatus 1”) will be described.

本実施の形態に係る接合最適化解析装置1は、複数の部品の接合の最適化を行う装置であり、PC(パーソナルコンピュータ)によって構成され、表示装置3と入力装置5と記憶装置7と作業用データメモリ9および演算処理部11を有している。
また、演算処理部11には、表示装置3と入力装置5と記憶装置7および作業用データメモリ9が接続され、演算処理部11の指令によって各機能を行う。
The joint optimization analysis apparatus 1 according to the present embodiment is an apparatus that optimizes joint of a plurality of parts, and is configured by a PC (personal computer). The display device 3, the input device 5, the storage device 7, and the work A data memory 9 and an arithmetic processing unit 11.
The arithmetic processing unit 11 is connected to the display device 3, the input device 5, the storage device 7, and the work data memory 9, and performs various functions according to instructions from the arithmetic processing unit 11.

<表示装置>
表示装置3は計算結果の表示等に用いられ、液晶モニター等で構成される。
<Display device>
The display device 3 is used for displaying calculation results, and is composed of a liquid crystal monitor or the like.

<入力装置>
入力装置5は構造体モデルファイル13の表示指示、操作者の条件入力等に用いられ、キーボードやマウス等で構成される。
<Input device>
The input device 5 is used for a display instruction of the structure model file 13, an operator's condition input, and the like, and includes a keyboard, a mouse, and the like.

<記憶装置>
記憶装置7は、ファイルの記憶等に用いられ、ハードディスク等で構成される。記憶装置7内には、少なくとも、構造体モデルファイル13等の各種の情報が格納される。構造体モデルファイル13を表示装置に表示した一例が図5に示されている。構造体モデル21は、平面要素のみによって構成されたものでもよいし、あるいは平面要素と立体要素の組合せによって構成されたものでもよい。例えば、構造体モデル21の例として図5に示すような車体(ボディ)を例に挙げると、車体は主に薄鋼板によって形成されることから平面要素によって構成される。ただ、例えばエンジンのような鋳物で形成されるブロック体のようなものは立体要素で構成される。図5に示した、構造体モデル21は構造体モデル21を構成する各部品が初期接合点25によって40mmピッチで接合されている例である。
<Storage device>
The storage device 7 is used for storing files and the like, and is configured by a hard disk or the like. The storage device 7 stores at least various types of information such as the structure model file 13. An example in which the structure model file 13 is displayed on the display device is shown in FIG. The structure model 21 may be configured by only planar elements, or may be configured by a combination of planar elements and solid elements. For example, when a vehicle body (body) as shown in FIG. 5 is taken as an example of the structure model 21, the vehicle body is mainly formed of a thin steel plate, and thus is composed of planar elements. However, for example, a block body formed of a casting such as an engine is composed of three-dimensional elements. The structure model 21 shown in FIG. 5 is an example in which the parts constituting the structure model 21 are joined at an initial joining point 25 at a pitch of 40 mm.

<作業用データメモリ>
作業用データメモリ9、演算処理部11で使用するデータの一時保存や演算等に用いられ、RAM等で構成される。
<Working data memory>
The working data memory 9 and the arithmetic processing unit 11 are used for temporary storage and calculation of data used, and are constituted by a RAM or the like.

<演算処理部>
演算処理部11はPCのCPUによって構成され、以下に説明する各部はCPUが所定のプログラムを実行することによって実現される。
演算処理部11は、複数の部品を接合する接合点または接合部における解析対象部23を設定する解析対象部設定部15と、設定された解析対象部23において少なくとも1箇所の接合点または接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定部16と、解析対象部23に図7に示す接合候補29を設定する接合生成部19と、解析対象部23に対して解析条件を設定する解析条件設定部17と、離散化を行って解析条件を満たす最適な接合点又は接合位置最適化計算を行う最適化解析部18と、を備えたことを特徴とするものである。
なお、接合点とはスポット溶接の場合であり、接合部とは連続溶接の場合であるが、以下の説明では主として接合点を例に挙げて説明する。もっとも本発明は連続接合の場合にも適用できるものである。
各部の構成を詳細に説明する。
<Operation processing unit>
The arithmetic processing unit 11 is configured by a CPU of a PC, and each unit described below is realized by the CPU executing a predetermined program.
The arithmetic processing unit 11 includes an analysis target unit setting unit 15 that sets a joint point for joining a plurality of components or an analysis target part 23 at the joint, and at least one joint point or joint in the set analysis target unit 23 7 is set as a fixed joint or a fixed joint, a joint generation unit 19 that sets the joint candidate 29 shown in FIG. 7 in the analysis target unit 23, and an analysis condition is set for the analysis target unit 23 The analysis condition setting unit 17 for performing the discretization and the optimization analysis unit 18 for performing the optimization calculation for the optimum joint or joint position satisfying the analysis condition are provided.
In addition, although a junction point is the case of spot welding and a junction part is the case of continuous welding, in the following description, a junction point is mainly mentioned as an example and demonstrated. However, the present invention can also be applied to the case of continuous joining.
The configuration of each part will be described in detail.

〔解析対象部設定部〕
解析対象部設定部15は、構造体モデル21の一部に最適化の対象となる部分を解析対象部23として設定する。図5に示した構造体モデル21においては、車体の中央部のフロア以下の部分に矩形で囲んだ部位が示されているが、この例では当該部位が解析対象部23となる部位である。
[Analysis target part setting part]
The analysis target part setting unit 15 sets a part to be optimized as a part of the structure model 21 as the analysis target part 23. In the structure model 21 shown in FIG. 5, a portion surrounded by a rectangle is shown in a portion below the floor at the center of the vehicle body. In this example, the portion is a portion that becomes the analysis target portion 23.

〔固定接合設定部〕
固定接合設定部16は、あらかじめ設定された接合部(以下、「初期接合点25」という)に対して有意な接合点として図6に示す固定接合点27を選出する。固定接合点27を選出する理由は、最適化解析の前処理として必ず接合する1カ所以上の接合箇所を選出することで、最適化解析が適切に行えるという知見に基づくものである。
固定接合点27は、単純構造解析または、トポロジー最適化を実施した結果に基づいて設定される。
単純構造解析を用いて固定接合点27を設定する場合は、次のように設定する。まず、剛性解析などの単純構造解析を行い、初期接合点25の各々に対し応力、ひずみ、ひずみエネルギー、荷重等を算出する。次に、この算出した結果を順位づけし、順位の高いものから順番に、あらかじめ設定された固定接合点27の数だけ選出する。固定接合点27の数は、1以上とする。
トポロジー最適化を用いて固定接合点27を設定する場合は、初期接合点25全体に対して解析を実行し、密度の大きい有意な点を固定接合点27として予め定めた数だけ選択する。
固定接合設定部16による、固定接合設定処理を実行することで、図6に示すように、固定接合点27が配置された。
[Fixed joint setting section]
The fixed joint setting unit 16 selects a fixed joint point 27 shown in FIG. 6 as a significant joint point with respect to a joint part set in advance (hereinafter referred to as “initial joint point 25”). The reason for selecting the fixed joint point 27 is based on the knowledge that the optimization analysis can be performed appropriately by selecting one or more joint points to be joined as pre-processing of the optimization analysis.
The fixed junction 27 is set based on the result of performing a simple structure analysis or topology optimization.
When the fixed joint 27 is set using simple structure analysis, the setting is performed as follows. First, simple structural analysis such as rigidity analysis is performed, and stress, strain, strain energy, load, and the like are calculated for each of the initial joint points 25. Next, the calculated results are ranked, and the number of fixed joint points 27 set in advance is selected in descending order. The number of fixed joint points 27 is 1 or more.
When the fixed junction 27 is set using topology optimization, an analysis is performed on the entire initial junction 25 and a significant number of high density points are selected as the fixed junction 27 in a predetermined number.
By performing the fixed bonding setting process by the fixed bonding setting unit 16, the fixed bonding points 27 are arranged as shown in FIG.

〔接合生成部〕
接合生成部19は、本発明の接合候補設定部の一態様に相当する。
接合生成部19は、ある2つの部品(以下、それぞれ「部品A」および「部品B」という)の間に図7の接合候補29を設定する。接合候補29の設定の手順を図2に示したフローチャートに基づいて説明する。
まず、各部品上の各平面要素の節点座標から中心点、重心点を算出し、要素の代表点を決める。FEM解析での積分点座標を用いてもよい(ステップS1)。
次に、部品A上のあるひとつの平面要素aの代表点と、部品B上の全平面要素の代表点の間のそれぞれの点距離を座標値から計算する(ステップS2)。
次に、点間距離がそれぞれの部品の板厚の1/2の和+Xmmのものみについて、代表点を結ぶものを連結線として作成する(ステップS3)。点間距離を規定したのは、実際の溶接において接合が可能なもののみを選別するためである。なお、スポット接合の場合X<3mm、レーザー接合の場合X<3mm、アーク接合の場合X<6mm、ウェルドボンド接合の場合X<6mmが好ましい。
(Junction generator)
The joint generation unit 19 corresponds to an aspect of the joint candidate setting unit of the present invention.
The joint generation unit 19 sets a joint candidate 29 in FIG. 7 between two parts (hereinafter, “part A” and “part B”, respectively). A procedure for setting the bonding candidate 29 will be described based on the flowchart shown in FIG.
First, the center point and the barycentric point are calculated from the node coordinates of each planar element on each part, and the representative point of the element is determined. You may use the integration point coordinate in FEM analysis (step S1).
Next, each point distance between the representative point of one planar element a on the part A and the representative points of all the planar elements on the part B is calculated from the coordinate values (step S2).
Next, with respect to the sum of the distance between the points 1/2 of the plate thickness of each component + X mm, a line connecting the representative points is created as a connecting line (step S3). The reason for defining the point-to-point distance is to select only those that can be joined in actual welding. Note that X <3 mm is preferable for spot bonding, X <3 mm for laser bonding, X <6 mm for arc bonding, and X <6 mm for weld bond bonding.

次に、連結線と平面要素の角度を算出し、角度が50〜90°の間の連結線を選出する(ステップS4)。
角度を規定した理由も上記の点間距離を規定したのと同様に、実際の溶接において接合が可能なもののみを選別するためである。
次に、選出した連結線の中心にポイントを設定し、メッシングソフトにより接合要素を配置し、接合候補29を設定する(ステップS5)。
次に、一度計算をした平面要素a以外の部品A上の全平面要素について、ステップS1〜ステップS5を順次おこなう(ステップS6)。
Next, the angle between the connecting line and the planar element is calculated, and a connecting line having an angle of 50 to 90 ° is selected (step S4).
The reason for defining the angle is to select only those that can be joined in actual welding in the same manner as the above-mentioned distance between points is defined.
Next, a point is set at the center of the selected connecting line, a joining element is arranged by meshing software, and a joining candidate 29 is set (step S5).
Next, step S1 to step S5 are sequentially performed for all the planar elements on the part A other than the planar element a once calculated (step S6).

なお、図1の接合生成部19によって図7に示す接合候補29を生成する処理は、図5の構造体モデル21そのものが複数の部品で構成されているが、それについて接合点が与えられていないような場合にも行われる。また、予め初期接合点が与えられていた場合においては、接合対象部について最適化処理を行う前に行われる。
解析対象部23に対して接合生成部19によって接合候補29を生成した状態が図7に示されている。
なお、接合生成部19を用いて接合候補29を設定する場合は、解析対象部23の体積などに応じて、接合候補29の数を設定してもよいし、設定可能な範囲でできる限り多く設定してもよい。
In the process of generating the joint candidate 29 shown in FIG. 7 by the joint generation unit 19 in FIG. 1, the structure model 21 itself in FIG. 5 is composed of a plurality of parts, but a joint point is given thereto. It is done even when there is no such thing. Further, when an initial joining point is given in advance, this is performed before the optimization process is performed on the joining target portion.
FIG. 7 shows a state in which the joint candidate 29 is generated by the joint generation unit 19 for the analysis target unit 23.
In addition, when setting the junction candidate 29 using the junction production | generation part 19, according to the volume of the analysis object part 23, etc., you may set the number of the junction candidates 29, and it is as many as possible within the range which can be set. It may be set.

〔解析条件設定部〕
解析条件設定部17は最適化計算を行うための解析条件を入力する。解析条件としては、例えば構造体の拘束位置、荷重を付加する位置、材料体積率、剛性を最大にする、変位を最小にする、応力を最小にする等である。
例えば、構造体モデル21(車体)に捩じるような荷重が作用する場合において、解析対象部23について最大剛性を計算するような場合には、図11に示すように、構造体モデル21の4箇所(a、b、c、d)を設定して、このうちの3カ所を拘束し、残りの1カ所に荷重を付加するような条件とする。
[Analysis condition setting section]
The analysis condition setting unit 17 inputs analysis conditions for performing optimization calculation. The analysis conditions include, for example, the restraint position of the structure, the position where the load is applied, the material volume ratio, the rigidity is maximized, the displacement is minimized, the stress is minimized, and the like.
For example, when a torsional load is applied to the structure model 21 (vehicle body), when the maximum rigidity is calculated for the analysis target portion 23, as shown in FIG. Four locations (a, b, c, d) are set, and three of these locations are constrained, and the load is applied to the remaining one location.

〔最適化解析部〕
最適化解析部18は、解析対象部23に存在する接合候補29に対して解析条件設定部17で設定された解析条件に基づいて最適化解析を実行し、最適接合点31を選出する。
最適化解析方法としては、トポロジー最適化を適用することができ、その場合には要素のペナルティ係数を4以上に設定して離散化を行うようにするのが好ましい。
トポロジー最適化で密度法を用いる場合に、中間的な密度が多い場合には離散化が好ましく、式(1)であらわされる。
(ρ)=ρK・・・・・(1)
ただし、
:要素の剛性マトリックスにペナルティを科したマトリックス
K:要素の剛性マトリックス
ρ:密度
p:ペナルティ係数
離散化によく用いられるペナルティ係数は2以上であるが、本発明ではペナルティ係数として4以上の値が接合の最適化に必要であることが明らかになった。
なお、最適化解析部18はトポロジー最適化処理を行うものでもよいし、他の計算方式による最適化処理であってもよい。したがって、最適化解析部18としては、例えば市販されている有限要素を用いた解析ソフトを使用することができる。
[Optimization analysis section]
The optimization analysis unit 18 performs optimization analysis based on the analysis conditions set by the analysis condition setting unit 17 with respect to the bonding candidate 29 existing in the analysis target unit 23, and selects the optimal bonding point 31.
As an optimization analysis method, topology optimization can be applied. In that case, it is preferable to perform discretization by setting the penalty coefficient of an element to 4 or more.
In the case of using the density method in topology optimization, if the intermediate density is large, discretization is preferable, which is expressed by Expression (1).
K (ρ) = ρ p K (1)
However,
K : Matrix penalizing the element stiffness matrix
K: Element stiffness matrix
ρ: Density
p: Penalty coefficient Although the penalty coefficient often used for discretization is 2 or more, in the present invention, it has become clear that a value of 4 or more is necessary as a penalty coefficient for the optimization of the joint.
The optimization analysis unit 18 may perform a topology optimization process, or may be an optimization process based on another calculation method. Therefore, as the optimization analysis unit 18, for example, commercially available analysis software using a finite element can be used.

接合生成部19によって解析対象部23に接合候補29を生成し(図7参照)、これに対して最適化解析処理を実行することで、図7に示す解析対象部23に設定された接合候補29のうち、図10に示す与えられた解析条件を満たす最適接合点31が残る。   A joint candidate 29 is generated in the analysis target unit 23 by the joint generation unit 19 (see FIG. 7), and an optimization analysis process is executed on the candidate 29, so that the joint candidate set in the analysis target unit 23 shown in FIG. 29, the optimum joint point 31 that satisfies the given analysis condition shown in FIG.

次に、図3に示すフローチャートに基づいて接合最適化解析装置1を用いた接合最適化解析方法について、図5に示す複数の部品から成る構造体モデル21について、これらの部品どうしの接合の最適化をする場合を例に挙げて説明する。ここでは、図5に示すように、あらかじめ初期接合点25が40mmのピッチで設定されているものとする。なお、以下に説明する処理は、操作者が入力装置5を通じてPCに指示することによって、PCにおける演算処理部11の各機能が処理を実行するものである。   Next, with respect to the joint optimization analysis method using the joint optimization analyzer 1 based on the flowchart shown in FIG. 3, the structure model 21 composed of a plurality of parts shown in FIG. An example of the process will be described. Here, as shown in FIG. 5, it is assumed that the initial joining points 25 are set in advance at a pitch of 40 mm. In the process described below, when an operator instructs the PC through the input device 5, each function of the arithmetic processing unit 11 in the PC executes the process.

操作者が、解析処理の対象となる構造体モデル21のファイル読み出しを入力装置5によって指示することで、構造体モデル21が記憶装置7から読みだされ、表示装置3に表示される。
操作者は、表示された構造体モデル21において、最適化処理の対象となる解析対象部23の設定を指示する。この指示がなされることで、解析対象部設定部15が当該部位を解析対象部23として設定される(S11)。
When the operator instructs the input device 5 to read the file of the structure model 21 to be analyzed, the structure model 21 is read from the storage device 7 and displayed on the display device 3.
In the displayed structure model 21, the operator instructs setting of the analysis target unit 23 to be optimized. By giving this instruction, the analysis target part setting unit 15 sets the part as the analysis target part 23 (S11).

解析対象部23が設定されると、操作者は解析対象部23に存在する初期接合点25の中から固定接合点27を設定する指示を行う。この指示を受けて、固定接合設定部16は上述した単純構造解析またはトポロジー最適化によって予め定めた数の固定接合点27を設定する(図6参照)(S12)。
固定接合点27が設定されると、操作者は解析対象部23に接合候補29を設定する指示を行う。この指示を受けて、接合生成部19は解析対象部23に、上述した処理によって接合候補29を生成する(図7参照)(S13)。
次に、操作者は、解析条件設定部17によって解析条件を設定する(S14)。解析条件としては、前述したように、構造体の拘束位置、荷重を加える位置、材料体積率、剛性を最大にする、変位を最小にする、応力を最小にする等である。解析条件の入力が完了すると、解析実行を指示する。
最適化解析部18は、指示を受けて最適化解析の計算を実行する(S15)。最適化計算によって接合候補29のうちの必要な接合点が表示部に表示される(図8参照)。
When the analysis target part 23 is set, the operator gives an instruction to set the fixed joint point 27 from the initial joint points 25 existing in the analysis target part 23. In response to this instruction, the fixed joint setting unit 16 sets a predetermined number of fixed joint points 27 by the above-described simple structure analysis or topology optimization (see FIG. 6) (S12).
When the fixed joint point 27 is set, the operator instructs the analysis target unit 23 to set the joint candidate 29. In response to this instruction, the joint generation unit 19 generates a joint candidate 29 in the analysis target unit 23 by the above-described processing (see FIG. 7) (S13).
Next, the operator sets analysis conditions by the analysis condition setting unit 17 (S14). As described above, the analysis conditions include the constraint position of the structure, the position where the load is applied, the material volume ratio, the rigidity is maximized, the displacement is minimized, the stress is minimized, and the like. When the input of analysis conditions is completed, the execution of analysis is instructed.
In response to the instruction, the optimization analysis unit 18 executes calculation for optimization analysis (S15). Necessary joint points of the joint candidates 29 are displayed on the display unit by the optimization calculation (see FIG. 8).

操作者は、最適化計算によって得られた接合点によってモデルを作成し、当該モデルに基づいて剛性の確認を行う。   The operator creates a model based on the joint obtained by the optimization calculation, and confirms the rigidity based on the model.

以上のように本実施の形態では、接合最適化の対象となる部位を構造体モデル21の中に解析対象部23として設定し、設定された解析対象部23に固定接合点27を設定し、さらに解析対象部23に接合候補29を生成して最適化解析処理を行うようにしたので、接合点に対する最適化解析処理を適切に行うことができる。
これによって、例えば車体構造における溶接個所の最適化が可能になり、溶接コストの低減が実現できる。
As described above, in the present embodiment, the part to be subjected to the joint optimization is set as the analysis target part 23 in the structure model 21, and the fixed joint point 27 is set in the set analysis target part 23. Furthermore, since the joint candidate 29 is generated in the analysis target part 23 and the optimization analysis process is performed, the optimization analysis process for the joint point can be appropriately performed.
As a result, for example, the welding location in the vehicle body structure can be optimized, and the welding cost can be reduced.

なお、上記の説明では、構造体モデル21にあらかじめ初期接合点25が40mmのピッチで設定されている場合を例に挙げ、固定接合設定部16が初期接合点25の中から単純構造解析またはトポロジー最適化によって予め定めた数の固定接合点27を設定する例を示した。
しかし、本発明における固定接合設定ステップにおける固定接合点又は固定接合部の設定方法は上記の場合に限られるものではなく、初期接合点25とは別に操作者が入力装置5によって所望の位置を固定接合点又は固定接合部として設定してもよい。
また、初期接合点25とは別に操作者が入力装置5によって適当な位置を固定接合点又は固定接合部の候補として入力し、当該入力された候補に対して、単純構造解析またはトポロジー最適化によって予め定めた数の固定接合点27を設定するようにしてもよい。
また、接合生成部19によって固定接合点又は固定接合部の候補を生成し、生成された候補に対して、単純構造解析またはトポロジー最適化によって予め定めた数の固定接合点27を設定するようにしてもよい。
In the above description, the case where the initial joint points 25 are set in advance in the structure model 21 at a pitch of 40 mm is taken as an example, and the fixed joint setting unit 16 performs simple structural analysis or topology from the initial joint points 25. An example in which a predetermined number of fixed joint points 27 is set by optimization has been shown.
However, the method for setting the fixed joint or the fixed joint in the fixed joint setting step in the present invention is not limited to the above case, and the operator fixes a desired position by the input device 5 separately from the initial joint 25. You may set as a junction or a fixed junction.
In addition to the initial joint point 25, the operator inputs an appropriate position as a fixed joint point or a fixed joint candidate using the input device 5, and the input candidate is subjected to simple structural analysis or topology optimization. A predetermined number of fixed joint points 27 may be set.
In addition, a fixed joint point or a fixed joint candidate is generated by the joint generation unit 19, and a predetermined number of fixed joint points 27 are set for the generated candidate by simple structural analysis or topology optimization. May be.

なお、上記の説明において、構造体モデル21にあらかじめ初期接合点25が設定されている場合とは、例えば操作者とは別の者において予め初期接合点が設定されている場合の他、別の者において設定されていた初期設定点に操作者等が接合点を追加設定したような場合も含む。   In the above description, the case where the initial joint point 25 is set in advance in the structure model 21 is different from the case where the initial joint point is set in advance by a person other than the operator, for example. This includes the case where an operator or the like additionally sets a joint point to the initial set point set by the user.

[実施の形態2]
上記の実施の形態1においては、図5に示すように、車体の構造体モデル21を構成する部品が予め初期接合されている場合であった。
しかし、構造体モデル21によっては構造体モデル21を構成する各部品が接合されていない場合もある。このような場合には、構造体モデル21を構成する各部品全体に対して接合生成部19による接合候補29の生成を行って、生成された接合候補29を初期接合点として実施の形態1と同様の処理を行えばよい。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the parts constituting the vehicle body structure model 21 are initially joined in advance.
However, depending on the structure model 21, the parts constituting the structure model 21 may not be joined. In such a case, a joint candidate 29 is generated by the joint generation unit 19 for all the parts constituting the structure model 21, and the generated joint candidate 29 is used as an initial joint point as in the first embodiment. A similar process may be performed.

図4はこのような場合についてのフローチャートであり、図3と同じを処理を行う箇所には同じ符号が付してある。以下、図4に基づいて初期接合点25が無い場合の接合最適化解析方法の処理の流れを説明する。
なお、下記の説明においては、実施の形態1で説明したのと同様の処理については説明を省略する。
FIG. 4 is a flow chart for such a case, and the same reference numerals are assigned to the same parts as those in FIG. Hereinafter, based on FIG. 4, the processing flow of the joining optimization analysis method when there is no initial joining point 25 will be described.
In the following description, description of the same processing as that described in Embodiment 1 will be omitted.

記憶装置7に記憶されている構造体モデル21を読み出し、構造体モデル21を構成する各部品を接合する接合候補29を生成する(S13)。
接合候補29が生成されると、解析対象となる解析対象部23を設定する(S11)。設定された解析対象部に存在するS13によって生成された接合候補29に対して、固定接合設定部16によって例えば単純構造解析またはトポロジー最適化によって予め定めた数の固定接合点27を設定する(S12)。
固定接合点27が設定された後は、実施の形態1と同様に解析条件を設定し(S14)、解析対象部23に存在する接合候補29に対して最適化処理を実行する(S15)。
The structure model 21 memorize | stored in the memory | storage device 7 is read, and the joining candidate 29 which joins each component which comprises the structure body model 21 is produced | generated (S13).
When the junction candidate 29 is generated, the analysis target unit 23 to be analyzed is set (S11). The fixed joint setting unit 16 sets a predetermined number of fixed joint points 27 by, for example, simple structure analysis or topology optimization with respect to the joint candidates 29 generated in S13 existing in the set analysis target part (S12). ).
After the fixed joint point 27 is set, the analysis conditions are set as in the first embodiment (S14), and the optimization process is executed on the joint candidate 29 existing in the analysis target section 23 (S15).

以上のように、本実施の形態によれば、構造体モデル21に初期の接合が設定されていないような場合であっても所望の解析対象部23について接合の最適化を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, even if the initial bonding is not set in the structure model 21, the bonding can be optimized for the desired analysis target portion 23.

なお、上記の説明では、固定接合点27の設定方法として、初期接合点として生成された接合候補29の中から単純構造解析またはトポロジー最適化によって予め定めた数の固定接合点27を設定する例を示した。
しかし、本発明における固定接合設定ステップにおける固定接合点又は固定接合部の設定方法は上記の場合に限られるものではなく、初期接合点として生成された接合候補29とは別に操作者が入力装置5によって所望の位置を固定接合点又は固定接合部として設定してもよい。
また、生成された接合候補29とは別に操作者が入力装置5によって適当な位置を固定接合点又は固定接合部の候補として入力し、当該入力された候補に対して、単純構造解析またはトポロジー最適化によって予め定めた数の固定接合点27を設定するようにしてもよい。
また、初期接合点として生成された接合候補29とは別に接合生成部19と同様の機能を有する接合候補再設定部によって固定接合点又は固定接合部の候補を自動で再生成し、再生成された候補に対して、単純構造解析またはトポロジー最適化によって予め定めた数の固定接合点27を設定するようにしてもよい。
In the above description, as a method for setting the fixed joint points 27, an example in which a predetermined number of fixed joint points 27 are set by simple structure analysis or topology optimization from the joint candidates 29 generated as initial joint points. showed that.
However, the method of setting the fixed joint or the fixed joint in the fixed joint setting step in the present invention is not limited to the above case, and the operator can input the input device 5 separately from the joint candidate 29 generated as the initial joint point. The desired position may be set as a fixed joint or a fixed joint.
In addition to the generated joint candidate 29, the operator inputs an appropriate position as a fixed joint point or a fixed joint candidate using the input device 5, and simple structure analysis or topology optimization is performed on the input candidate. Alternatively, a predetermined number of fixed joint points 27 may be set.
In addition to the joint candidate 29 generated as the initial joint point, a fixed joint point or a fixed joint candidate is automatically regenerated and regenerated by a joint candidate resetting unit having the same function as the joint generation unit 19. A predetermined number of fixed joints 27 may be set for the candidates by simple structural analysis or topology optimization.

なお、上記の実施の形態1、2においては、接合候補29を設定する方法として接合生成部によって自動的に生成する方法を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば操作者が入力装置5を使って手入力することによって設定してもよい。   In Embodiments 1 and 2 described above, the method of automatically generating the bonding candidate 29 as the method of setting the bonding candidate 29 has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, an operator May be set by manual input using the input device 5.

以下、本発明の効果を確認するシミュレーションを行ったので、これについて説明する。
シミュレーションは図5に示す車体の構造体モデル21における直方体で囲まれた領域を解析対象部23として、解析対象部23内の部品どうしの接合の最適化をする場合について行った。初期接合点25が40mmピッチで設定されているという条件で、前述した実施の形態1の手順に則って行った。また、接合候補29、最適接合点31は、解析対象部23の体積等に応じてそれぞれ5424個、347個とした。なお固定接合点27の設定はトポロジー最適化計算を用いて行った。トポロジー最適化計算の結果、密度の高い66個を固定接合27とした。
Hereinafter, since the simulation which confirms the effect of this invention was performed, this is demonstrated.
The simulation was performed in the case where the region surrounded by a rectangular parallelepiped in the vehicle body structure model 21 shown in FIG. This was performed according to the procedure of the first embodiment described above under the condition that the initial joining points 25 were set at a pitch of 40 mm. Further, the number of bonding candidates 29 and the optimum bonding points 31 are 5424 and 347, respectively, depending on the volume of the analysis target portion 23 and the like. The fixed junction 27 was set using topology optimization calculation. As a result of the topology optimization calculation, 66 pieces having high density were determined as fixed junctions 27.

以下、本発明の効果と比較するため固定接合点27を設定しないで最適化解析処理を行った。図9はこの場合における解析対象部23に接合候補29を生成した状態を示し、図10は生成した接合候補29に対して固定接合点27を設定しないでトポロジー最適化計算を行った結果を示している。
なお、比較例と実施例では、最終的な接合点の数は、同数の413個であるが、図8と図10を比較すると、最適接合点31の位置が異なっていることがわかる。
Hereinafter, in order to compare with the effect of the present invention, optimization analysis processing was performed without setting the fixed joint 27. FIG. 9 shows a state in which the joint candidate 29 is generated in the analysis target portion 23 in this case, and FIG. 10 shows the result of performing the topology optimization calculation for the generated joint candidate 29 without setting the fixed joint point 27. ing.
In the comparative example and the example, the final number of junction points is 413, which is the same number, but comparing FIG. 8 and FIG. 10, it can be seen that the position of the optimum junction point 31 is different.

実施例と比較例のそれぞれで算出した最適接合点の設定をもとに、剛性解析を行った。解析条件は図11に示すa、b、c、dの4か所のうち1か所に0.5kNの荷重を与え、他方3か所を拘束し、ねじりを与えるものとした。
また、解析条件として密度の離散化の有無、ペナルティ係数、固定接合点27の設定の有無、接合候補自動生成の有無を変えて行った。
解析に用いた車体の寸法は、巾1200mm、長さ3350mm、高さ1130mmで、板厚0.8mmから2.0mmの鋼板および鋼材を用いた。基準の重量は125kgであり、元の形状でのねじり剛性の平均値は25.1(kN*m/deg)である。本実施例では鋼ベースの材料を用いたが、アルミニウム、チタニウム、マグネシウム、ガラス、樹脂、ゴム等、種種の材料を用いても何ら問題はない。
解析の結果を表1に示す。
Rigidity analysis was performed based on the setting of the optimum joint calculated in each of the example and the comparative example. As analysis conditions, a load of 0.5 kN was applied to one of the four locations a, b, c, and d shown in FIG. 11, and the other three locations were constrained to give torsion.
Further, the analysis conditions were changed by changing the density discretization, penalty coefficient, fixed joint point 27 setting, and joint candidate automatic generation.
The dimensions of the vehicle body used for the analysis were steel sheets and steel materials having a width of 1200 mm, a length of 3350 mm, a height of 1130 mm, and a thickness of 0.8 mm to 2.0 mm. The standard weight is 125 kg, and the average value of torsional rigidity in the original shape is 25.1 (kN * m / deg). In this embodiment, a steel-based material is used, but there is no problem even if various materials such as aluminum, titanium, magnesium, glass, resin, rubber are used.
The results of the analysis are shown in Table 1.

表1に示されるように、比較例6、7では剛性向上率がほとんどアップしていないのに対して、本発明例1〜5では剛性向上率が大きく向上している。本発明によるモデルの作成方法および計算方法により接合点の最適化が適切であることが実証された。
なお、表1における剛性向上率とは、初期の40mmピッチで接合点を設けた場合を基準としてその場合の剛性に対する剛性の向上率をいう。
As shown in Table 1, in Comparative Examples 6 and 7, the rigidity improvement rate is hardly increased, while in Invention Examples 1 to 5, the rigidity improvement rate is greatly improved. The model creation method and calculation method according to the present invention proved that the optimization of the junction point is appropriate.
In addition, the rigidity improvement rate in Table 1 refers to the rigidity improvement ratio with respect to the rigidity in that case on the basis of the case where joint points are provided at an initial 40 mm pitch.

1 接合最適化解析装置
3 表示装置
5 入力装置
7 記憶装置
9 作業用データメモリ
11 演算処理部
13 構造体モデルファイル
15 解析対象部設定部
16 固定接合設定部
17 解析条件設定部
18 最適化解析部
19 接合生成部
21 構造体モデル
23 解析対象部
25 初期接合点
27 固定接合点
29 接合候補
31 最適接合点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Junction optimization analysis apparatus 3 Display apparatus 5 Input apparatus 7 Storage apparatus 9 Work data memory 11 Arithmetic processing part 13 Structure model file 15 Analysis object part setting part 16 Fixed joint setting part 17 Analysis condition setting part 18 Optimization analysis part DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Joint production | generation part 21 Structure model 23 Analysis object part 25 Initial joint point 27 Fixed joint point 29 Joint candidate 31 Optimal joint point

Claims (16)

平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析方法であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部における解析対象部を設定する解析対象部設定ステップと、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定ステップと、前記解析対象部に対して接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定ステップと、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定ステップと、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記接合候補の中から求める解析ステップとを備えたことを特徴とする接合位置の最適化解析方法。
An optimization analysis method for point joining or continuous joining used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements,
An analysis target part setting step for setting a joint point for joining the plurality of parts or an analysis target part in the joint part, and at least one joint point or joint part in the set analysis target part is a fixed joint point or a fixed joint part A fixed joint setting step to set as, a joint candidate setting step to set a joint candidate as a joint point or a joint candidate for the analysis target part, and an analysis condition to set an analysis condition for the analysis target part A joint position optimization analysis method comprising: a setting step; and an analysis step for obtaining an optimum joint point or joint satisfying the analysis condition from the joint candidates.
平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析方法であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定ステップと、設定された接合候補に対して解析対象部を設定する解析対象部設定ステップと、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定ステップと、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定ステップと、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記接合候補の中から求める解析ステップとを備えたことを特徴とする接合位置の最適化解析方法。
An optimization analysis method for point joining or continuous joining used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements,
A joint candidate setting step for setting a joint candidate to be a joint point or joint candidate for joining the plurality of parts, and an analysis target part setting step for setting an analysis target part for the set joint candidate are set. A fixed joint setting step for setting at least one joint point or joint as a fixed joint point or a fixed joint in the analysis target part, an analysis condition setting step for setting an analysis condition for the analysis target part, An analysis step for optimizing a joint position, comprising: an analysis step for obtaining an optimum joint point or joint satisfying an analysis condition from the joint candidates.
平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析方法であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定ステップと、設定された接合候補に対して解析対象部を設定する解析対象部設定ステップと、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定ステップと、前記解析対象部に対して接合点又は接合部の候補となる接合候補を再設定する接合候補再設定ステップと、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定ステップと、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記再設定した接合候補の中から求める解析ステップとを備えたことを特徴とする接合位置の最適化解析方法。
An optimization analysis method for point joining or continuous joining used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements,
A joint candidate setting step for setting a joint candidate to be a joint point or joint candidate for joining the plurality of parts, and an analysis target part setting step for setting an analysis target part for the set joint candidate are set. A fixed joint setting step in which at least one joint point or joint is set as a fixed joint or fixed joint in the analysis target part, and a joint candidate that is a joint point or joint candidate for the analysis target part. From among the joint candidates that have been reset, the joint candidate reset step for resetting, the analysis condition setting step for setting analysis conditions for the analysis target part, and the optimal joint point or joint that satisfies the analysis conditions An analysis method for optimizing a joining position, comprising: an analyzing step to be obtained.
前記接合候補再設定ステップは、前記接合点又は前記接合部を生成する接合生成ステップを有し、該接合生成ステップは、部品を構成する各平面要素の節点座標から要素の代表点を決定するステップと、前記部品の一つの平面要素を基準にして、他部品の平面要素に対し、それぞれの代表点同士の点間距離を座標値から計算し、溶接接合が可能な距離の平面要素間に接合要素を配置するステップとを備えたことを特徴とする請求項3記載の接合位置の最適化方法。   The junction candidate resetting step includes a junction generation step for generating the junction point or the junction, and the junction generation step determines a representative point of the element from the node coordinates of each planar element constituting the part. Then, based on one plane element of the part, the distance between each representative point is calculated from the coordinate value with respect to the plane element of the other part, and the joint between the plane elements of the distance that can be welded is obtained. The method for optimizing a joining position according to claim 3, further comprising a step of arranging elements. 前記解析ステップは、離散化係数を4以上に設定して離散化を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の接合位置の最適化解析方法。   5. The joint position optimization analysis method according to claim 1, wherein the analysis step performs discretization by setting a discretization coefficient to 4 or more. 6. 前記固定接合設定ステップは、接合された複数の部品に対して構造解析を行い、該構造解析の結果に基づいて前記固定接合点又は前記固定接合部を設定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の接合位置の最適化解析方法。   The fixed joint setting step performs a structural analysis on a plurality of joined parts, and sets the fixed joint point or the fixed joint based on a result of the structural analysis. The optimization analysis method of the joining position as described in any one of 5. 前記固定接合設定ステップは、接合された複数の部品における全ての接合要素を対象にして数値解析による最適化計算を行い、該最適化計算に基づいて前記固定接合点又は前記固定接合部を設定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の接合部の最適化解析方法。   The fixed joint setting step performs optimization calculation by numerical analysis for all joint elements in a plurality of joined parts, and sets the fixed joint or the fixed joint based on the optimization calculation. The joint optimization analysis method according to any one of claims 1 to 5, wherein: 前記接合候補設定ステップは、前記接合点又は前記接合部を生成する接合生成ステップを有し、該接合生成ステップは、部品を構成する各平面要素の節点座標から要素の代表点を決定するステップと、前記部品の一つの平面要素を基準にして、他部品の平面要素に対し、それぞれの代表点同士の点間距離を座標値から計算し、溶接接合が可能な距離の平面要素間に接合要素を配置するステップとを備えたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の接合位置の最適化方法。   The joint candidate setting step includes a joint generation step of generating the joint point or the joint, and the joint generation step determines a representative point of the element from the node coordinates of each planar element constituting the part; Based on one plane element of the part, the distance between each representative point is calculated from the coordinate value with respect to the plane element of the other part, and the joint element between the plane elements having a distance capable of welding joint The method for optimizing a joining position according to any one of claims 1 to 7, further comprising: 平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析装置であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部における解析対象部を設定する解析対象部設定部と、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定部と、前記解析対象部に対して接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定部と、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定部と、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記接合候補の中から求める最適化解析部とを備えたことを特徴とする接合位置の最適化解析装置。
An optimization analysis device for point joining or continuous joining used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements,
An analysis target part setting unit that sets a joint point for joining the plurality of parts or an analysis target part in the joint part, and at least one joint point or joint part in the set analysis target part is a fixed joint point or a fixed joint part A fixed joint setting unit that is set as a joint candidate setting unit that sets a joint candidate that is a joint point or a joint candidate for the analysis target unit, and an analysis condition that sets an analysis condition for the analysis target unit An apparatus for optimizing a joint position, comprising: a setting part; and an optimization analysis part for obtaining an optimum joint point or joint satisfying the analysis condition from the joint candidates.
平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析装置であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定部、設定された接合候補に対して解析対象部を設定する解析対象部設定部と、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定部と、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定部と、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記接合候補の中から求める最適化解析部とを備えたことを特徴とする接合位置の最適化解析装置。
An optimization analysis device for point joining or continuous joining used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements,
A joint candidate setting unit for setting a joint candidate to be a joint point or a joint candidate for joining the plurality of parts, an analysis target unit setting unit for setting an analysis target part for the set joint candidate, and a set A fixed joint setting unit that sets at least one joint point or joint as a fixed joint or fixed joint in the analysis target unit, an analysis condition setting unit that sets an analysis condition for the analysis target unit, and the analysis A joint position optimization analysis apparatus comprising: an optimization analysis unit that obtains an optimum joint point or joint satisfying a condition from the joint candidates.
平面要素及び/または立体要素からなる構造体モデルを構成する複数部品の接合に用いられる点接合または連続接合の最適化解析装置であって、
前記複数の部品を接合する接合点又は接合部の候補となる接合候補を設定する接合候補設定と、設定された接合候補に対して解析対象部を設定する解析対象部設定部と、設定された解析対象部において少なくとも1箇所の接合点又は接合部を固定接合点又は固定接合部として設定する固定接合設定部と、前記解析対象部に対して接合点又は接合部の候補となる接合候補を再設定する接合候補再設定部と、前記解析対象部に対して解析条件を設定する解析条件設定部と、前記解析条件を満たす最適な接合点又は接合部を前記再設定した接合候補の中から求める最適化解析部とを備えたことを特徴とする接合位置の最適化解析装置。
An optimization analysis device for point joining or continuous joining used for joining a plurality of parts constituting a structure model composed of planar elements and / or three-dimensional elements,
A joint candidate setting for setting a joint candidate to be a joint point or a joint candidate for joining the plurality of parts, an analysis target part setting unit for setting an analysis target part for the set joint candidate, and a set A fixed joint setting unit that sets at least one joint point or joint as a fixed joint or fixed joint in the analysis target part, and a joint candidate that is a joint point or joint candidate for the analysis target part is re-established. A joint candidate resetting unit to be set, an analysis condition setting unit for setting an analysis condition for the analysis target part, and an optimal joint point or joint satisfying the analysis condition is obtained from the reset joint candidates. A joint position optimization analysis device characterized by comprising an optimization analysis unit.
前記接合候補再設定部は、前記接合点又は前記接合部を生成する接合生成部を有し、該接合生成部は、部品を構成する各平面要素の節点座標から要素の代表点を決定し、前記部品の一つの平面要素を基準にして、他部品の平面要素に対し、それぞれの代表点同士の点間距離を座標値から計算し、溶接接合が可能な距離の平面要素間に接合要素を配置することを特徴とする請求項11記載の接合位置の最適化装置。   The joint candidate resetting unit includes a joint generation unit that generates the joint point or the joint, and the joint generation unit determines a representative point of the element from the node coordinates of each planar element constituting the part, Based on one plane element of the part, the distance between each representative point is calculated from the coordinate value with respect to the plane element of the other part, and the joining element is placed between the plane elements of a distance capable of welding joining. The apparatus for optimizing a joining position according to claim 11, wherein the apparatus is arranged. 前記最適化解析部は、離散化係数を4以上に設定して離散化を行うことを特徴とする請求項9乃至12のいずれか一項に記載の接合位置の最適化装置。   The joint position optimization apparatus according to any one of claims 9 to 12, wherein the optimization analysis unit performs discretization by setting a discretization coefficient to 4 or more. 前記固定接合設定部は、接合された複数の部品に対して構造解析を行い、該構造解析の結果に基づいて前記固定接合点又は前記固定接合部を設定することを特徴とする請求項9乃至13のいずれか一項に記載の接合位置の最適化解析装置。   The fixed joint setting unit performs a structural analysis on a plurality of joined parts, and sets the fixed joint point or the fixed joint based on a result of the structural analysis. The joint position optimization analysis apparatus according to any one of claims 13 to 14. 前記固定接合設定部は、接合された複数の部品における全ての接合要素を対象にして数値解析による最適化計算を行い、該最適化計算に基づいて前記固定接合点又は前記固定接合部を設定することを特徴とする請求項9乃至13のいずれか一項に記載の接合位置の最適化解析装置。   The fixed joint setting unit performs optimization calculation by numerical analysis for all joint elements in a plurality of joined parts, and sets the fixed joint point or the fixed joint based on the optimization calculation. The joint position optimization analyzing apparatus according to any one of claims 9 to 13, 前記接合候補設定部は、前記接合点又は前記接合部を生成する接合生成部を有し、該接合生成部は、部品を構成する各平面要素の節点座標から要素の代表点を決定し、前記部品の一つの平面要素を基準にして、他部品の平面要素に対し、それぞれの代表点同士の点間距離を座標値から計算し、溶接接合が可能な距離の平面要素間に接合要素を配置することを特徴とする請求項9乃至15のいずれか一項に記載の接合位置の最適化装置。   The junction candidate setting unit includes a junction generation unit that generates the junction point or the junction, and the junction generation unit determines a representative point of an element from the node coordinates of each planar element constituting the component, The distance between each representative point is calculated from the coordinate value for the plane element of another part with reference to one plane element of the part, and the joint element is arranged between the plane elements of the distance that enables welding joint The apparatus for optimizing a joining position according to any one of claims 9 to 15, wherein:
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014149734A (en) * 2013-02-01 2014-08-21 Jfe Steel Corp Optimization analysis method and device for joined position of structure
JP2016071770A (en) * 2014-10-01 2016-05-09 Jfeスチール株式会社 Apparatus and method for identifying continuously welded sections in structure model
JP2017016311A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 Jfeスチール株式会社 Joint part display device and method in structure model
JP6278087B1 (en) * 2016-10-04 2018-02-14 Jfeスチール株式会社 Method and apparatus for optimization analysis of joint positions of vehicle bodies
WO2021240964A1 (en) 2020-05-23 2021-12-02 Jfeスチール株式会社 Method and device for optimization analysis of joining position in automotive body
JP7298657B2 (en) 2020-11-17 2023-06-27 Jfeスチール株式会社 Optimization analysis method and apparatus for joint position of car body
KR20230122674A (en) 2021-01-27 2023-08-22 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Optimization analysis method, device and program for joint position of car body
JP7363964B1 (en) 2022-05-25 2023-10-18 Jfeスチール株式会社 Optimization analysis method, device, and program for vehicle body joint positions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121086A (en) * 2009-12-10 2011-06-23 Honda Motor Co Ltd Temporary striking point determining method, striking order determining method, and program
JP2011221644A (en) * 2010-04-06 2011-11-04 Nippon Steel Corp Method for analyzing rigidity contribution degree of spot welding part to spot welding structure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121086A (en) * 2009-12-10 2011-06-23 Honda Motor Co Ltd Temporary striking point determining method, striking order determining method, and program
JP2011221644A (en) * 2010-04-06 2011-11-04 Nippon Steel Corp Method for analyzing rigidity contribution degree of spot welding part to spot welding structure

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014149734A (en) * 2013-02-01 2014-08-21 Jfe Steel Corp Optimization analysis method and device for joined position of structure
JP2016071770A (en) * 2014-10-01 2016-05-09 Jfeスチール株式会社 Apparatus and method for identifying continuously welded sections in structure model
JP2017016311A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 Jfeスチール株式会社 Joint part display device and method in structure model
CN109791577B (en) * 2016-10-04 2023-06-13 杰富意钢铁株式会社 Method and device for optimizing and analyzing joint position of vehicle body
JP2018059762A (en) * 2016-10-04 2018-04-12 Jfeスチール株式会社 Optimization analysis method of joint position of vehicle body and device
CN109791577A (en) * 2016-10-04 2019-05-21 杰富意钢铁株式会社 The optimization analytic method and device of the bonding station of car body
JP6278087B1 (en) * 2016-10-04 2018-02-14 Jfeスチール株式会社 Method and apparatus for optimization analysis of joint positions of vehicle bodies
WO2021240964A1 (en) 2020-05-23 2021-12-02 Jfeスチール株式会社 Method and device for optimization analysis of joining position in automotive body
JP2021185443A (en) * 2020-05-23 2021-12-09 Jfeスチール株式会社 Optimization analysis method and apparatus for vehicle body joint position
KR20220164609A (en) 2020-05-23 2022-12-13 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Optimization analysis method and device for joint position of car body
JP7298657B2 (en) 2020-11-17 2023-06-27 Jfeスチール株式会社 Optimization analysis method and apparatus for joint position of car body
KR20230122674A (en) 2021-01-27 2023-08-22 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Optimization analysis method, device and program for joint position of car body
JP7363964B1 (en) 2022-05-25 2023-10-18 Jfeスチール株式会社 Optimization analysis method, device, and program for vehicle body joint positions
WO2023228512A1 (en) * 2022-05-25 2023-11-30 Jfeスチール株式会社 Device, program, and method for optimization analysis of joint positions in car body, and method for manufacturing car body

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