JP3038500B2 - 構造設計システムおよび方法 - Google Patents

構造設計システムおよび方法

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JP3038500B2
JP3038500B2 JP2403677A JP40367790A JP3038500B2 JP 3038500 B2 JP3038500 B2 JP 3038500B2 JP 2403677 A JP2403677 A JP 2403677A JP 40367790 A JP40367790 A JP 40367790A JP 3038500 B2 JP3038500 B2 JP 3038500B2
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美智代 酒寄
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、構造物の振動解析と音
響解析とを用いて構造設計を行う際に、解析の試行錯誤
による回数を低減し、設計の高効率化を図ることができ
る構造設計システムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械構造物の低振動化および低騒音化を
図るためには、製品設計段階で振動と騒音の特性を精度
良く予測することが重要である。ところが実際には、振
動と騒音の特性について目標仕様を満足させるために、
設計者が試行錯誤的に構造物の形状や材料を決める場合
が多く、設計が効率良く行われていないのが現状であ
る。そこで、近年では、設計の高効率化を図るために、
形状や材料等の構造パラメータを変えたとき、構造物の
振動と音の特性に影響を及ぼす度合いを示す感度解析手
法が導入されている。
【０００３】このような感度解析を音響解析に利用した
公知例として、機械学会論文集第４８７号Ｃ編（昭和６
２−３）Ｎｏ．８６−０４８３３Ａが知られている。こ
れは構造変更に伴う振動振幅の変化による音圧の変化を
表わす感度係数を算出し、その結果を基にして構造設計
を行うものであるが、振動位相については考慮されてい
ない。また振動位相も考慮した公知例としては、機械学
会論文集第５００号Ｃ編（昭和６３−４）Ｎｏ．８７−
０５７１Ａが知られている。これは、構造物振動の固有
モード感度解析結果を用いて感度係数を算出し、これに
より構造物の固有振動数における音圧のピーク値が構造
変更後どの程度変化するかを予測できるようにしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、観測点騒音を低減するために、構造物の固
有振動数における振動振幅と振動位相の両方を考慮して
音圧感度係数を求めてはいるが、最適な音圧感度係数を
求めているとは言い難い状況である。すなわち、従来技
術は構造物の外部の騒音状態を問題とする外部騒音問題
を扱ったもので、振動特性とは別に存在する音場固有の
周波数を考慮しなければならない内部騒音問題を解決す
るには十分ではない。
【０００５】本発明の目的は、内部騒音問題、外部騒音
問題を問わず構造物の低振動化および低騒音化を効果的
に実現することができる構造設計システムおよび方法を
提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、構造物の振動および放射音の特性を予測
することにより、構造物の低振動化および低騒音化のた
めの構造設計を行う構造設計システムにおいて、有限要
素法を用いて固有振動数、固有モード、周波数応答等の
振動特性を求める振動解析手段と、構造物の設計パラメ
ータを変更したときの該構造物の固有振動数、固有モー
ド、周波数応答等の振動特性の変化の度合いを示す感度
係数を求める振動感度解析手段と、前記振動解析手段で
求めた周波数応答を境界条件として、構造物の振動によ
って発生する放射音の音圧を求める音響解析手段と、前
記振動感度解析手段で求めた周波数応答の感度係数を境
界条件として、構造物の設計パラメータに対する放射音
圧の変化の度合いを示す感度係数を求める音響感度解析
手段と、前記振動感度解析手段で求めた固有振動数の感
度係数と前記音響感度解析手段で求めた音圧の感度係数
とから、構造物の設計パラメータの任意の変更量に対す
る、固有振動数と音圧の変化量を求める演算手段と、前
記演算手段で求めた変化量の相関関係を表示する表示手
段と、を備えたものである。
【０００７】また、本発明は、構造物の振動および放射
音の特性を予測することにより、構造物の低振動化およ
び低騒音化のための構造設計を行う構造設計システムに
おいて、有限要素法を用いて固有振動数、固有モード、
周波数応答等の振動特性を求める振動解析手段と、構造
物の設計パラメータを変更したときの該構造物の固有振
動数、固有モード、周波数応答等の振動特性の変化の度
合いを示す感度係数を求める振動感度解析手段と、前記
振動解析手段で求めた周波数応答を境界条件として、構
造物の振動によって発生する放射音の音圧を求める音響
解析手段と、前記振動感度解析手段で求めた周波数応答
の感度係数を境界条件として、構造物の設計パラメータ
に対する放射音圧の変化の度合いを示す感度係数を求め
る音響感度解析手段と、前記振動感度解析手段で求めた
固有振動数の感度係数から、構造物の設計パラメータの
任意の変更量に対する、固有振動数の変化量を求める固
有振動数変化量演算手段と、前記音響感度解析手段で求
めた音圧の感度係数から、構造物の設計パラメータの任
意の変更量に対する、音圧の変化量を求める音圧変化量
演算手段と、前記固有振動数変化量演算手段で求めた固
有振動数と前記音圧変化量演算手段で求めた音圧との変
化量の相関関係を表示する表示手段と、を備えたもので
ある。
【０００８】さらに、本発明は、構造物の振動および放
射音の特性を予測することにより、構造物の低振動化お
よび低騒音化のための構造設計を行う構造設計システム
において、有限要素法を用いて固有振動数、固有モー
ド、周波数応答等の振動特性を求める振動解析手段と、
構造物の設計パラメータを変更したときの該構造物の固
有振動数、固有モード、周波数応答等の振動特性の変化
の度合いを示す感度係数を求める振動感度解析手段と、
前記振動解析手段で求めた周波数応答を境界条件とし
て、構造物の振動によって発生する放射音の音圧を求め
る音響解析手段と、前記振動感度解析手段で求めた周波
数応答の感度係数を境界条件として、構造物の設計パラ
メータに対する放射音圧の変化の度合いを示す感度係数
を求める音響感度解析手段と、前記振動感度解析手段で
求めた固有振動数の感度係数と前記音響感度解析手段で
求めた音圧の感度係数とから、構造物の設計パラメータ
の任意の変更に対する、固有振動数と音圧への影響の度
合いの相関関係を表示する表示手段と、を備えたもので
ある。
【０００９】また、本発明の構造設計方法は、有限要素
法を用いて固有振動数、固有モード、周波数応答等の振
動特性を求める第１のステップと、構造物の設計パラメ
ータを変更したときの該構造物の固有振動数、固有モー
ド、周波数応答等の振動特性の変化の度合いを示す感度
係数を求める第２のステップと、前記第１のステップで
求めた周波数応答を境界条件として、構造物の振動によ
って発生する放射音の音圧を求める第３のステップと、
前記第２のステップで求めた周波数応答の感度係数を境
界条件として、構造物の設計パラメータに対する放射音
圧の変化の度合いを示す感度係数を求める第４のステッ
プと、前記第２のステップで求めた固有振動数の感度係
数と前記第４のステップで求めた音圧の感度係数とか
ら、構造物の設計パラメータの任意の変更量に対する、
固有振動数と音圧の変化量を求める第５のステップと、
前記第５のステップで求めた変化量の相関関係を表示す
る第６のステップと、を含んでいる。
【００１０】また、本発明の構造設計方法は、有限要素
法を用いて固有振動数、固有モード、周波数応答等の振
動特性を求める第１のステップと、構造物の設計パラメ
ータを変更したときの該構造物の固有振動数、固有モー
ド、周波数応答等の振動特性の変化の度合いを示す感度
係数を求める第２のステップと、前記第１のステップで
求めた周波数応答を境界条件として、構造物の振動によ
って発生する放射音の音圧を求める第３のステップと、
前記第２のステップで求めた周波数応答の感度係数を境
界条件として、構造物の設計パラメータに対する放射音
圧の変化の度合いを示す感度係数を求める第４のステッ
プと、前記第２のステップで求めた固有振動数の感度係
数と前記第４のステップで求めた音圧の感度係数とか
ら、構造物の設計パラメータの任意の変更に対する、固
有振動数と音圧への影響の度合いの相関関係を表示する
第５のステップと、を含んでいる。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、振動解析手段では、有限要
素法を用いて構造物の固有振動数、固有モード、周波数
振動応答が求められ、音響解析手段では、振動解析手段
で求めた周波数振動応答を境界条件に利用することによ
り、構造物の振動によって発生する放射音の音圧が求め
られる。また、振動感度解析手段では、有限要素に分割
された構造物の１つの要素の構造パラメータを変えたと
きの振動特性に及ぼす影響の度合いを示す固有振動の感
度係数が求められ、音響感度解析手段では、振動感度解
析手段で求めた周波数応答の感度係数を境界条件に利用
することにより、構造パラメータに対する放射音圧の感
度係数が求められる。そして、演算手段では、振動感度
解析結果から得られた固有振動数の感度係数と音響感度
解析結果から得られた音圧の感度係数とから、固有振動
数と音圧の変化量が求められ、その結果の相関関係が表
示手段によって分かりやすく表示される。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
【００１３】（第１実施例） 図１は本発明の第１実施例を示している。図において、
１は要素マトリクス生成部であり、構造物を有限要素に
分割して構造振動解析に必要な剛性マトリクスおよび質
量マトリクスなどの要素マトリクスを生成する。２は属
性データ入力部であり、材料定数および境界条件など解
析に必要な属性データが入力される。そして、振動解析
部３では、要素マトリクス生成部１と属性データ入力部
２からのデータを基にして、固有振動数、固有モード、
周波数応答が計算され、その計算結果が格納部４に格納
される。また振動感度解析部５では、属性データ入力部
２からのデータのうち、板厚、縦弾性係数、ポアソン
比、密度などの構造パラメータを単位量だけ変えたと
き、固有振動数、固有モード、および周波数応答それぞ
れに及ぼす影響の度合いを表わす感度係数が求められ、
その結果が格納部６に格納される。
【００１４】一方、音響解析データ生成部７では、構造
物振動による放射音を境界要素法に基づいて解析する音
響解析に必要なデータが生成され、さらに音響解析部８
では、格納部４に格納されている振動の周波数応答を境
界条件として音圧の周波数応答が得られ、その結果が格
納部９に格納される。また音響感度解析部１０では、振
動感度解析部５で求めた構造物振動の周波数応答感度係
数を境界条件として構造パラメータを単位量だけ変えた
とき、音圧に及ぼす影響の度合いを表わす音圧感度係数
ｓ(i)を求め、その結果が格納部１１に格納される。こ
の場合、構造パラメータを変更する任意の要素番号をｉ
とする。固有振動数変化量演算部１４では、構造パラメ
ータを任意量変化させたときの固有振動数変化量が格納
部６に格納されている固有振動数感度係数から求められ
る。構造物のｋ次の固有振動数変化量ｄｆk(i)は、固有
振動数感度係数ｆk(i)と、設計者が実際に変更を予定し
ている量または変更可能な量ａ(i)との積として次の式
(1)のように計算される。
【００１５】
【数１】
【００１６】固有振動数変化量演算部１４によって求め
た固有振動数変化量ｄｆk(i)は、固有振動数変化量正規
化部１５によって、固有振動数変化量の最大値Ｆkで正
規化されてＤＦk(i)と表わされる。同様に、格納部１１
に格納されている音圧感度係数ｓ(i)から、音圧変化量
は音圧変化量演算部１２によって求められる。すなわ
ち、構造パラメータを変更する要素番号をｉとしたと
き、音圧変化量ｄｓｐ(i)は、音圧感度係数ｓ(i)と、設
計者が実際に予定している量または変更可能な量ａ(i)
と、格納部９に格納されている構造パラメータ変更前の
音圧ｓ1とデシベル単位で表わした音圧ｓｐ1と、予め与
えられる基準となる音圧ｓ0とから次の式(2)ように計算
される。
【００１７】
【数２】
【００１８】音圧変化量は、音圧変化正規化部１３によ
って、音圧変化量の最大値Ｓで正規化されＤＳ(i)と表
される。固有振動数・音圧変化量表示部１６では、固有
振動数変化量正規化部１５で求めたＤＦk(i)と、音圧変
化量正規化部１３で求めたＤＳ(i)とから、構造パラメ
ータ変更による固有振動数の変化量と音圧の変化量との
相関関係が表示される。すなわち、固有振動数変化量正
規化部１５で求めたＤＦk(i)を縦軸に、音圧変化量正規
化部１３で求めたＤＳ(i)を横軸にとると、要素番号は
図２のように表示される。この固有振動数・音圧変化量
表示から、例えば共振を避けるためにｋ次固有振動数を
上げて音圧は下げたいという場合は、グラフの第２象限
に表示された要素の構造パラメータを変更すれば良いこ
とがわかる。
【００１９】以上の結果は、デシベルに変換しなくても
同様の効果を得ることができる。
【００２０】次に本実施例における解析部について説明
する。まず、境界要素法による音響解析について述べ
る。一様な媒質内の領域Ｖ中に２点Ｐ，ＱおよびＭ個の
無指向性点音源Ｓm（ｍ＝１，・・・，Ｍ）をとる。さ
らに領域Ｖ内の区分的に滑らかな境界面をＡとする。Ｐ
を中心とする半径εの微小球面ΩとＳmを中心とし半径
εの球面Ωmをとる。点Ｐでの速度ポテンシャルをΦ
(Ｐ)とすると、点Ｐでの音圧δp(Ｐ)とｎ方向の粒子速
度Ｖn(Ｐ)との関係は次の式(3)と式(4)で与えられる。
【００２１】
【数３】
【００２２】
【数４】
【００２３】ここで、ｉ：虚数単位（√（−１）） ρ：媒質の密度（Ｋｇ／ｍ3） ω：角速度（ｒａｄ／ｓ） である。
【００２４】境界上の速度ポテンシャル、任意の受音点
Ｐでの速度ポテンシャルｐ１はそれぞれ次の式(5)と式
(6)を解くことによって求めることができる。
【００２５】
【数５】
【００２６】
【数６】
【００２７】 ここで、Φi ＝Φ(ｐ) ，Φj ＝Φ(ｑ) Φi'＝∂Φ(ｐ)/∂ｎp ，Φj'＝∂Φ(ｑ)/∂ｎq Ψm(Ｐ)：点音源Ｓｍより受音点Ｐへの速度ポテンシャルの直接成分 Ψmi'＝∂Ψm(ｐ)/∂ｎp である。
【００２８】
【数７】
【００２９】
【数８】
【００３０】
【数９】
【００３１】
【数１０】
【００３２】 受音点Ｐでの速度ポテンシャルｐ１から式(3)によっ
て音圧ｓ1が求められる。音圧ｓ1は、予め与えられる基
準となる音圧ｓ0から次の式(11)によってデシベル単位
で表わしたｓｐ1に変換される。
【００３３】
【数１１】
【００３４】以上の音響解析の音圧計算式より導いた音
響感度解析について図３を用いて説明する。
【００３５】要素ｉの構造パラメータＤkを単位量変え
たとき、受音点Ｐでの速度ポテンシャルｐ１への影響の
度合いを表わす速度ポテンシャル感度係数ｐ(i)は、(3)
式を構造パラメータＤk(i)で偏微分して次の式(12)で求
められる。
【００３６】
【数１２】
【００３７】ここで、Ψm(Ｐ)，{Ｚj'}，{Ｚj}は、形状
を変えない構造パラメータＤkの変更によって不変であ
るから、(12)式は次式のようになる。
【００３８】
【数１３】
【００３９】したがって、式(13)において、最右側の
｛ ｝内の式は振動の周波数応答感度解析結果（ステッ
プ１７）を節点データから要素データへ変換する振動デ
ータ変換によって得られる（ステップ１８）。構造パラ
メータに対する境界上の速度ポテンシャル感度係数ＰB
(i)は式(5)より次式で求まる。
【００４０】
【数１４】
【００４１】である。
【００４２】そして、次に係数行列〔Ａij〕の計算を行
い（ステップ１９）、その計算結果からＰB(i)を求める
（ステップ２０）。これらにより式(13)の右辺の未知数
は計算され、受音点Ｐにおける構造パラメータに対する
速度ポテンシャルの感度係数ｐ(i)を求める（ステップ
２１）。また音圧感度係数ｓ(i)は、ステップ２１で求
めた速度ポテンシャルの感度係数ｐ(i)から、式(3)によ
って求める（ステップ２２）。
【００４３】（第２実施例）図４は本発明の第２実施例
を示している。本実施例は、構造物の固有振動数の感度
係数と音圧の感度係数とから、構造パラメータの変更に
対する、固有振動数と音圧への影響の度合いの相関関係
を求めるようにしたものである。図において、符号１〜
１１は第１実施例で説明したものと同様であるから、そ
の詳細な説明は省略する。本実施例の特徴は、単位変換
部２３、音圧感度係数正規化部２４、固有振動数感度係
数正規化部２５および固有振動数・音圧感度係数表示部
２６を設けたことである。
【００４４】格納部６に格納されている構造物のｋ次固
有振動数感度係数ｆk(i)は、固有振動数感度係数正規化
部２５によって固有振動数感度係数の最大値Ｆ'kで正規
化されてＤＦ'k(i)となる。また格納部１１に格納され
ている音圧感度係数ｓ(i)は、格納部９に格納されてい
る構造パラメータ変更前の音圧ｓ1とデシベル単位で表
わした音圧ｓｐ1と、基準となる音圧ｓ0とから、単位変
換部２３によって次のようにデシベル単位の音圧感度係
数ｓｐ(i)に変換される。
【００４５】
【数１５】
【００４６】単位変換部２３によって変換された音圧感
度係数ｓｐ(i)は、音圧感度係数正規化部２４によって
音圧感度係数の最大値Ｓ'で正規化されてＤＳ'(i)とな
る。そして、固有振動数感度係数正規化部２５によって
求められたＤＦ'k(i)と、音圧感度係数正規化部２４に
よって求められたＤＳ'(i)とから、構造パラメータ変更
が固有振動数に及ぼす影響の度合いと音圧に及ぼす影響
の度合いとの相関関係が固有振動数・音圧感度係数表示
部２６に表示される。すなわち、固有振動数感度係数正
規化部２５で求めたＤＦ'k(i)を縦軸に、音圧感度係数
正規化部２４で求めたＤＳ'(i)を横軸にとると、要素番
号ｉは図５のように表示される。この固有振動数・音圧
感度係数の表示から、例えば共振を避けるためにｋ次固
有振動数を下げて音圧は下げたいという場合は、グラフ
の第３象限に表示された要素の構造パラメータを正方向
へ変更すれば良いことがわかる。
【００４７】以上の結果は、デシベルに変換しなくても
同様の効果を得ることができる。
【００４８】なお、図１と図４においては、振動感度解
析部５が振動解析部３の内部に設けられているが、振動
感度解析部５を振動解析部３の外部に設けてもよい。同
様に音響感度解析部１０が音響解析部８の内部に設けら
れているが、音響感度解析部１０を音響解析部８の外部
に設けても同様の効果が得られる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
設計変更による構造の固有振動数の変化量と音圧の変化
量との相関関係、または構造の固有振動数の感度係数と
音圧の感度係数との相関関係を知ることができるので、
内部騒音問題および外部騒音問題を問わず構造物の低振
動化と低騒音化のための設計を実現することが可能とな
る。
【００５０】また、構造物の振動特性と放射音特性の双
方を考慮した、設計変更に有効な情報を得ることができ
るので、目標仕様を満たす構造変更において振動解析や
音響解析を繰り返して行うことが無くなって、計算回数
を少なくすることができ、構造設計を効率良く行うこと
ができる。
【００５１】さらに、構造変更を行う際に、設計者はど
の部分を変えればよいかなどの判断を容易に行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例による構造設計システムの全体構成
を示したブロック図である。
【図２】固有振動数・音圧変化量表示部に表示された解
析結果の一例を示す図である。
【図３】音響感度解析の手順を示したフローチャートで
ある。
【図４】第２実施例による構造設計システムの全体構成
を示したブロック図である。
【図５】固有振動数・音圧感度係数表示部に表示された
解析結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 要素マトリクス生成部 ２ 属性データ入力部 ３ 振動解析部 ５ 振動感度解析部 ４，６，９，１１ 格納部 ７ 音響解析データ生成部 ８ 音響解析部 １０ 音響感度解析部 １２ 音圧変化量演算部 １３ 音圧変化量正規化部 １４ 固有振動数変化量演算部 １５ 固有振動数変化量正規化部 １６ 固有振動数・音圧変化量表示部 ２３ 単位変換部 ２４ 音圧感度係数正規化部 ２５ 固有振動数感度係数正規化部 ２６ 固有振動数・音圧感度係数表示部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−135572（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−259222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−21519（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−287770（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−96182（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01H 17/00 G06F 17/50

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 構造物の振動および放射音の特性を予測
    することにより、構造物の低振動化および低騒音化のた
    めの構造設計を行う構造設計システムにおいて、有限要
    素法を用いて固有振動数、固有モード、周波数応答等の
    振動特性を求める振動解析手段と、構造物の設計パラメ
    ータを変更したときの該構造物の固有振動数、固有モー
    ド、周波数応答等の振動特性の変化の度合いを示す感度
    係数を求める振動感度解析手段と、前記振動解析手段で
    求めた周波数応答を境界条件として、構造物の振動によ
    って発生する放射音の音圧を求める音響解析手段と、前
    記振動感度解析手段で求めた周波数応答の感度係数を境
    界条件として、構造物の設計パラメータに対する放射音
    圧の変化の度合いを示す感度係数を求める音響感度解析
    手段と、前記振動感度解析手段で求めた固有振動数の感
    度係数と前記音響感度解析手段で求めた音圧の感度係数
    とから、構造物の設計パラメータの任意の変更量に対す
    る、固有振動数と音圧の変化量を求める演算手段と、前
    記演算手段で求めた変化量の相関関係を表示する表示手
    段と、を備えたことを特徴とする構造設計システム。
  2. 【請求項２】 構造物の振動および放射音の特性を予測
    することにより、構造物の低振動化および低騒音化のた
    めの構造設計を行う構造設計システムにおいて、有限要
    素法を用いて固有振動数、固有モード、周波数応答等の
    振動特性を求める振動解析手段と、構造物の設計パラメ
    ータを変更したときの該構造物の固有振動数、固有モー
    ド、周波数応答等の振動特性の変化の度合いを示す感度
    係数を求める振動感度解析手段と、前記振動解析手段で
    求めた周波数応答を境界条件として、構造物の振動によ
    って発生する放射音の音圧を求める音響解析手段と、前
    記振動感度解析手段で求めた周波数応答の感度係数を境
    界条件として、構造物の設計パラメータに対する放射音
    圧の変化の度合いを示す感度係数を求める音響感度解析
    手段と、前記振動感度解析手段で求めた固有振動数の感
    度係数から、構造物の設計パラメータの任意の変更量に
    対する、固有振動数の変化量を求める固有振動数変化量
    演算手段と、前記音響感度解析手段で求めた音圧の感度
    係数から、構造物の設計パラメータの任意の変更量に対
    する、音圧の変化量を求める音圧変化量演算手段と、前
    記固有振動数変化量演算手段で求めた固有振動数と前記
    音圧変化量演算手段で求めた音圧との変化量の相関関係
    を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする構造
    設計システム。
  3. 【請求項３】 構造物の振動および放射音の特性を予測
    することにより、構造物の低振動化および低騒音化のた
    めの構造設計を行う構造設計システムにおいて、有限要
    素法を用いて固有振動数、固有モード、周波数応答等の
    振動特性を求める振動解析手段と、構造物の設計パラメ
    ータを変更したときの該構造物の固有振動数、固有モー
    ド、周波数応答等の振動特性の変化の度合いを示す感度
    係数を求める振動感度解析手段と、前記振動解析手段で
    求めた周波数応答を境界条件として、構造物の振動によ
    って発生する放射音の音圧を求める音響解析手段と、前
    記振動感度解析手段で求めた周波数応答の感度係数を境
    界条件として、構造物の設計パラメータに対する放射音
    圧の変化の度合いを示す感度係数を求める音響感度解析
    手段と、前記振動感度解析手段で求めた固有振動数の感
    度係数と前記音響感度解析手段で求めた音圧の感度係数
    とから、構造物の設計パラメータの任意の変更に対す
    る、固有振動数と音圧への影響の度合いの相関関係を表
    示する表示手段と、を備えたことを特徴とする構造設計
    システム。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の構造設
    計システムにおいて、前記音響感度解析手段は、前記振
    動感度解析手段で求めた周波数応答の感度係数を取り込
    んで音圧の感度係数を求めることを特徴とする構造設計
    システム。
  5. 【請求項５】 有限要素法を用いて固有振動数、固有モ
    ード、周波数応答等の振動特性を求める第１のステップ
    と、構造物の設計パラメータを変更したときの該構造物
    の固有振動数、固有モード、周波数応答等の振動特性の
    変化の度合いを示す感度係数を求める第２のステップ
    と、前記第１のステップで求めた周波数応答を境界条件
    として、構造物の振動によって発生する放射音の音圧を
    求める第３のステップと、前記第２のステップで求めた
    周波数応答の感度係数を境界条件として、構造物の設計
    パラメータに対する放射音圧の変化の度合いを示す感度
    係数を求める第４のステップと、前記第２のステップで
    求めた固有振動数の感度係数と前記第４のステップで求
    めた音圧の感度係数とから、構造物の設計パラメータの
    任意の変更量に対する、固有振動数と音圧の変化量を求
    める第５のステップと、前記第５のステップで求めた変
    化量の相関関係を表示する第６のステップと、を含むこ
    とを特徴とする構造設計方法。
  6. 【請求項６】 有限要素法を用いて固有振動数、固有モ
    ード、周波数応答等の振動特性を求める第１のステップ
    と、構造物の設計パラメータを変更したときの該構造物
    の固有振動数、固有モード、周波数応答等の振動特性の
    変化の度合いを示す感度係数を求める第２のステップ
    と、前記第１のステップで求めた周波数応答を境界条件
    として、構造物の振動によって発生する放射音の音圧を
    求める第３のステップと、前記第２のステップで求めた
    周波数応答の感度係数を境界条件として、構造物の設計
    パラメータに対する放射音圧の変化の度合いを示す感度
    係数を求める第４のステップと、前記第２のステップで
    求めた固有振動数の感度係数と前記第４のステップで求
    めた音圧の感度係数とから、構造物の設計パラメータの
    任意の変更に対する、固有振動数と音圧への影響の度合
    いの相関関係を表示する第５のステップと、を含むこと
    を特徴とする構造設計方法。
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