JP6278122B2 - 構造体設計支援装置、構造体設計支援方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

構造体設計支援装置、構造体設計支援方法、プログラム及び記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、構造体設計支援装置、構造体設計支援方法、プログラム及び記録媒体に関する。
本願は、２０１４年８月２１日に、日本に出願された特願２０１４−１６８２８４号、及び２０１５年６月３０日に、日本に出願された特願２０１５−１３１１１４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来より、各種構造体の設計段階において、構造体の評価、解析を行うための構造体設計支援装置が各種提案されている。構造体設計支援装置としては、一般にはコンピュータが利用されており、コンピュータに構造体の評価、解析を行わせるためのプログラムや、そのプログラムを実装したシステムが提案されている。このような構造体設計支援装置では、設計対象となる構造体の全体もしくは構造体を構成する各部品を小領域（要素）に分割して表現したモデルを構築し、このモデルを利用して外力の印加に対する応答をシミュレーションし、得られた結果を利用して、設計を行っている。
例えば、特許文献１、特許文献２には、構造体を構成する各部品の外力の印加による変形モードを解析する構造解析の技術が記載されている。具体的には、取得された構造体の３次元形状データ等をもとに、構造体の全体もしくは構造体を構成する各部品を有限要素（メッシュ）と呼ばれる有限の領域に離散化する有限要素分割を行う。そして、有限要素法を用いた構造解析を行い、その解析結果（外力の印加による各部品の変位や変形様式）を出力する。設計者は、前記解析結果より、初期段階の構造体形状に修正を加えていき、最適な構造体の形状を設計する。
日本国特許第５４４０４１５号公報 日本国特開２０１３−９２８３５号公報
構造解析の結果に基づいて設計変更を行う（構造体形状に修正を加えていく）際には、例えば構造体の剛性を強くするなどの目的に応じて、適切な対策を施すことが求められる。しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載の技術においては、外力の印加による各部品の変位や変形様式の情報しか得ることができないため、目的に応じた設計変更の情報としては不十分である。実際には、最適な構造体の形状に到達するには、設計者が経験に基づいた試行錯誤により、変更すべき部分を検出する必要があった。
また、特許文献１、特許文献２に記載の解析手法では、外力の印加による各部品の変位や変形様式の情報しか得ることができないため、たとえば、他部品との接合強化による性能向上の可能性を評価出来ないという問題があった。構造解析において、本来は、設計変更により質量当たりの性能向上の可能性が大きい部分の評価値が高くなるべきである。他部品との接合強化は、これまで機能していない部品を働かせるなど、高効率な設計変更となる可能性がある。すなわち、構造解析において、他部品との接合強化による性能向上の可能性を含めた評価値を用いることが重要である。そのためには、外力の印加による他の部品との相対的な位置関係の変化に着目することが必要となる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、構造体の設計段階における構造解析や衝突解析等を、設計者の試行錯誤に頼らずにより容易に行うことができる構造体設計支援装置、構造体設計支援方法、プログラム及び記録媒体の提供を目的とする。また、本発明は、構造解析の目的とは無関係であるノイズを設計者の試行錯誤に頼らずに除去することができる構造体設計支援装置、構造体設計支援方法、プログラム及び記録媒体の提供も目的とする。
本発明の第１態様によれば、構造体設計支援装置は、複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、第１の状態における位置、第２の状態における位置、及び前記複数の部品のうちのいずれに属するか、を表す評価点情報を取得する評価点情報取得部と；前記評価点情報取得部が取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを表す評価値を算出する評価値算出部と；を備え、前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の評価点との距離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、前記評価値算出部が、前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の特定と、前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の方向の特定と、を行う。
本発明の第２態様によれば、構造体設計支援装置は、複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、第１の状態における位置、第２の状態における位置、及び前記複数の部品のうちのいずれに属するか、を表す評価点情報を取得する評価点情報取得部と；前記評価点情報取得部が取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の 評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２ の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを 表す評価値を算出する評価値算出部と；を備え、前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の評価点との距 離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、１００ｍｍ以下である条件を満たす、全ての前記第２の評価点について、前記第１の評価点に関する前記評価値を算出する。
本発明の第３態様によれば、第１態様の構造体設計支援装置において、前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、予め設定された閾値以下であってもよい。
本発明の第４態様によれば、第１態様〜第３態様のいずれか一つの構造体設計支援装置において、前記第２の評価点は、予め決められた部品に属する評価点であってもよい。
本発明の第５態様によれば、第２態様または第４態様の構造体設計支援装置において、前記評価値算出部が、前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の特定と、前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の方向の特定と、を行ってもよい。
本発明の第６態様によれば、第１態様または第５態様の構造体設計支援装置において、前記評価値算出部が、前記第１の状態から前記第２の状態に変化した際に、前記評価値が最大となる評価点が属する部品が変位する方向を特定してもよい。
本発明の第７態様によれば、第１態様〜第６態様の何れか一つの構造体設計支援装置において、前記評価値算出部が算出した前記評価値を表示する評価結果表示部を更に備え；前記評価結果表示部は、前記評価値に対応する前記評価点が属する前記部品の名称を表示する；構成を採用してもよい。
本発明の第８態様によれば、第１態様〜第７態様の何れか一つの構造体設計支援装置において、前記構造体設計支援装置が、前記評価値を算出するプロセスを繰り返し実施してもよい。
本発明の第９態様によれば、構造体設計支援方法は、コンピュータが実行する構造体設計支援方法であって、複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、第１の状態における位置、第２の状態における位置、及び前記複数の部品のうちのいずれに属するか、を表す評価点情報を取得する第１の過程と；前記第１の過程にて取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを表す評価値を算出する第２の過程と；を有し、前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の評価点との距離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、前記第２の過程で、前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の特定と、前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の方向の特定と、を行う。
本発明の第１０態様によれば、構造体設計支援方法は、コンピュータが実行する構造体設計支援方法であって、複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、第１の状態における位置、第２の状態における位置、及び前記複数の部品のうちのいずれに属するか、を表す評価点情報を取得する第１の過程と；前記第１の過程にて取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の評価 点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを表す 評価値を算出する第２の過程と；を有し、前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の評価点との距 離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、１００ｍｍ以下である条件を満たす、全ての前記第２の評価点について、前記第１の評価点に関する前記評価値を算出する。
本発明の第１１態様によれば、第９態様の構造体設計支援方法において、前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、予め設定された閾値以下であってもよい。
本発明の第１２態様によれば、第９態様〜第１１態様のいずれか一つの構造体設計支援方法において、前記第２の評価点が、予め決められた部品に属する評価点であってもよい。
本発明の第１３態様によれば、第１０態様または第１２態様の構造体設計支援方法において、前記第２の過程で、前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の特定と、前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の方向の特定と、を行ってもよい。
本発明の第１４態様によれば、第９態様または第１３態様の構造体設計支援方法において、前記第２の過程で、前記第１の状態から前記第２の状態に変化した際に、前記評価値が最大となる評価点が属する部品が変位する方向を特定してもよい。
本発明の第１５態様によれば、第９態様〜第１４態様の何れか一つの構造体設計支援方法において、算出した前記評価値を表示するとともに前記評価値に対応する前記評価点が属する前記部品の名称を表示する第３の過程をさらに備えてもよい。
本発明の第１６態様によれば、第９態様〜第１５態様の何れか一つの構造体設計支援方法において、前記第２の過程により、前記評価値を算出するプロセスを繰り返し実施してもよい。
本発明の第１７態様によれば、プログラムは、コンピュータを、複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、第１の状態における位置、第２の状態における位置、及び前記複数の部品のうちのいずれに属するか、を表す評価点情報を取得する評価点情報取得部と；前記評価点情報取得部が取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを表す評価値を算出する評価値算出部と；として機能させ、前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の前記評価点との距離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、前記評価値算出部が、前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の特定と、前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の方向の特定と、を行う。
本発明の第１８態様によれば、プログラムは、コンピュータを、複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、第１の状態における位置、第２の状態における位置、及び前記複数の部品のうちのいずれに属するか、を表す評価点情報を取得する評価点情報取得部と；前記評価点情報取得部が取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の 評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２ の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを 表す評価値を算出する評価値算出部と；として機能させ、前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の前記評価点と の距離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、１００ｍｍ以下である条件を満たす、全ての前記第２の評価点について、前記第１の評価点に関する前記評価値を算出する。
本発明の第１９態様によれば、第１７態様のプログラムにおいて、前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、予め設定された閾値以下であってもよい。
本発明の第２０態様によれば、第１７態様〜第１９態様のいずれか一つのプログラムにおいて、前記第２の評価点が、予め決められた部品に属する評価点であってもよい。
本発明の第２１態様によれば、第１８態様または第２０態様のプログラムにおいて、前記評価値算出部が、前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の特定と、前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の方向の特定と、を行ってもよい。
本発明の第２２態様によれば、第１７態様または第２１態様のプログラムにおいて、前記評価値算出部が、前記第１の状態から前記第２の状態に変化した際に、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の変位する方向を特定してもよい。
本発明の第２３態様によれば、第１７態様〜第２２態様の何れか一つのプログラムにおいて、さらに、算出した前記評価値を表示するとともに前記部品の名称を表示する評価結果表示部として、前記コンピュータを機能させてもよい。
本発明の第２４態様によれば、第１７態様〜第２３態様の何れか一つのプログラムにおいて、前記評価値を算出するプロセスを前記コンピュータに繰り返し実施させてもよい。
本発明の第２５態様によれば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、第１７態様〜第２４態様の何れか一つに記載のプログラムを記録する。
本発明の各態様によれば、構造体の設計段階における構造解析や衝突解析を、設計者の試行錯誤に頼らずにより容易に行うことができる。たとえば、構造体の設計段階において、構造体の剛性を上げるなどの所望の目的に応じた変更すべき部分を、より容易に検出することができる。
また、本発明の各態様によれば、構造体の設計段階における構造解析において、解析の目的とは無関係であるノイズを、設計者の試行錯誤に頼らずに除去することができる。
本発明の一実施形態による構造体設計支援装置１０の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における評価点情報の一例を示す表である。 同実施形態における評価値算出部１３の動作を説明するフローチャートである。 同実施形態における式（２）の「ｊは、Ｆ０ｉ、ｊ≦αを満たすｊ」を説明する図である。 実施例１における構造体Ａの外観図（その１）である。 同実施例における構造体Ａの外観図（その２）である。 同実施例における構造体Ａの断面図である。 同実施例における第２の状態を説明する図である。 同実施例に対する比較例として、第２の状態にあるときのひずみエネルギー密度を濃淡でプロットした図（その１）である。 同実施例に対する比較例として、第２の状態にあるときのひずみエネルギー密度を濃淡でプロットした図（その２）である。 同実施例における構造体設計支援装置１０による表示例を示す図（その１）である。 同実施例における構造体設計支援装置１０による表示例を示す図（その２）である。 同実施例における部分ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤに対策をしたときの剛性向上率を示す表である。 実施例２における第２の状態を説明する図である。 同実施例に対する比較例として、第２の状態にあるときのひずみエネルギー密度を濃淡で、プロットした図である。 同実施例における構造体設計支援装置１０による表示例を示す図である。 同実施例に対する比較例として、ひずみエネルギー密度に基づき対策を行ったときの効果を示すグラフである。 同実施例における構造体設計支援装置１０による解析結果に基づき板厚を２倍にする対策を行ったときの効果を示すグラフである。 同実施例における構造体設計支援装置１０による解析結果に基づき接合を強化する対策を行ったときの効果を示すグラフである。 補剛材によって２つの部品を補剛した例を示す模式図である。 補剛材によって２つの部品を補剛した例を示す模式図である。 補剛材によって２つの部品を補剛した例を示す模式図である。 実施例３における構造体設計支援装置１０による解析結果に基づき接合を強化する対策を行ったときの効果を示すグラフである。 実施例４における構造体設計支援装置１０による解析結果に基づき接合を強化する対策を行ったときの効果を示すグラフである。 同実施形態における繰り返し評価のフローを示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施形態においては、構造体の設計段階における構造解析の目的の一例として、構造体の剛性を向上させることを目的として説明している。しかし、構造体の設計段階における構造解析の目的としては、構造体の剛性の向上に限らず、軽量化のために構造体の剛性を低下させることや、構造体の衝突解析等、ニーズに合わせた構造体の解析を行うことができる。
図１は、この発明の一実施形態による構造体設計支援装置１０の構成を示す概略ブロック図である。構造体設計支援装置１０は、複数の部品からなる構造体の剛性を評価する。この構造体は、例えば、溶接、かしめ、ボルトなどにより接合された、複数の部品から組み立てられている。構造体設計支援装置１０は、評価点情報取得部１１、評価点情報記憶部１２、評価値算出部１３、評価結果表示部１４を含む。
評価点情報取得部１１は、評価対象となる構造体に設けられた評価点の、第１の状態における位置、第２の状態における位置、及び構造体を構成するいずれの部品に属するか、を表す評価点情報を取得する。例えば、第１の状態は、構造体に荷重が加えられていない状態であり、第２の状態は、構造体に想定される最大の荷重が加えられている状態である。また、例えば、評価点は、各状態における構造体の変形を有限要素法で解析したときの有限要素法における要素の頂点（節点）であり、評価点情報は、構造体を有限要素法で解析することで算出される。なお、評価点情報は、これに限らず、例えば、有限要素法以外の数値シミュレーションにより算出されたものであってもよいし、各状態における構造体を撮像し、構造体の表面にマーキングされた観測点の位置を、撮像した画像から検出することで得られたものであってもよい。
評価点情報記憶部１２は、評価点情報取得部１１が取得した評価点情報を記憶する。評価値算出部１３は、評価点情報記憶部１２が記憶している評価点情報を用いて、評価点各々の評価値を算出する。ここで、評価点の評価値は、その評価点が属する部品とは異なる部品との位置関係の、第１の状態と、第２の状態との問での変化の大きさを表す値である。評価値算出部１３による評価値の算出方法の詳細は、後述する。
評価結果表示部１４は、評価値算出部１３が算出した評価値を濃淡で表した構造体の三次元画像を生成し、表示する。なお、評価値を濃淡ではなく、カラーで表してもよい。また、生成した三次元画像を表す画像デー夕、または画像信号を出力してもよいし、評価値を出力してもよい。
図２は、評価点情報の例を示す表である。図２に示す例では、第１の状態は、構造体に荷重がかかっていない非荷重状態であり、第２の状態は、構造体に想定する最大の荷重がかかっている最大荷重状態である。図２に示す例では、評価点情報は、評価点各々について、その評価点の評価点ＩＤと、その評価点が属する部品の部品ＩＤと、非荷重状態のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標と、最大荷重状態のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標とを含む。
図２では、１つ目の評価点に関する評価点情報は、評価点ＩＤ「０００１」と、部品ＩＤ「００１」と、非荷重状態のＸ座標「０．０００」、Ｙ座標「０．０００」、Ｚ座標「０.０００」と、最大荷重状態のＸ座標「０．０００」、Ｙ座標「０．０００」、Ｚ座標「０.０００」とを含む。同様に、２つ目の評価点に関する評価点情報は、評価点ＩＤ「０００２」と、部品ＩＤ「００１」と、非荷重状態のＸ座標「０．０００」、Ｙ座標「０．０００」、Ｚ座標「０.１００」と、最大荷重状態のＸ座標「０．０００」、Ｙ座標「０．００２」、Ｚ座標「０.１０５」とを含む。
図３は、評価値算出部１３の動作を説明するフローチャートである。図３では、第１の状態が、構造体に荷重がかかっていない非荷重状態であり、第２の状態が、構造体に想定する最大の荷重がかかっている最大荷重状態である場合を例に説明する。評価値算出部１３は、評価点情報記憶部１２が記憶している評価点情報に含まれる評価点各々について、ステップＳ２からＳ１０の処理を行う（ステップＳ１〜Ｓ１１）。ステップＳ２では、評価値算出部１３は、評価点情報記憶部１２から、対象の評価点ｉの、非荷重状態の位置（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）と最大荷重状態の位置とを読み出す。次に、評価値算出部１３は、他の部品（対象の評価点が属する部品以外の部品）の評価点各々について、ステップＳ４からＳ８の処理を行う（ステップＳ３〜Ｓ９）。
ステップＳ４では、評価値算出部１３は、評価点情報記憶部１２から、他の部品の評価点ｊの、非荷重状態の位置と最大荷重状態の位置とを読み出す。次に、評価値算出部１３は、ステップＳ２、Ｓ４で読み出した位置を用いて、対象の評価点ｉと、他の部品の評価点ｊとの非荷重状態での距離Ｆ０ｉ，ｊを算出する（ステップＳ５）。例えば、非荷重状態での対象の評価点ｉのＸ座標がＸｉであり、Ｙ座標がＹｉであり、Ｚ座標がＺｉであり、非荷重状態での他の部品の評価点ｊのＸ座標がＸｊであり、Ｙ座標がＹｊであり、Ｚ座標がＺｊであるときは、距離Ｆ０ｉ，ｊは、下記の式（１）により算出される。
Figure 0006278122
評価値算出部１３は、ステップＳ５にて算出した距離Ｆ０ｉ，ｊが、予め設定した閾値α以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。閾値α以下でないと判定したときは（ステップＳ６−Ｎｏ）、処理はステップＳ９に進む。すなわち、評価値算出部１３は、他の部品の評価点に未処理のものがあれば、ステップＳ３に戻り、次の他の部品の評価点に対する処理を行う。他の部品の評価点に未処理のものがなければ、ステップＳ３からＳ９のループを終了し、ステップＳ１０の処理を行う。
一方、ステップＳ６にて、閾値α以下であると判定したときは（ステップＳ６−Ｙｅｓ）、評価値算出部１３は、ステップＳ２、Ｓ４で読み出した位置を用いて、対象の評価点ｉと、他の部品の評価点ｊとの最大荷重状態での距離Ｆ１ｉ，ｊを算出する（ステップＳ７）。評価値算出部１３は、距離Ｆ０ｉ，ｊから距離Ｆ１ｉ，ｊへの変化率ｄＦｉ，ｊ＝（Ｆ１ｉ，ｊ−Ｆ０ｉ，ｊ）／Ｆ０ｉ，ｊを算出する（ステップＳ８）。次に、処理はステップＳ９に進む。すなわち、評価値算出部１３は、他の部品の評価点に未処理のものがあれば、ステップＳ４に戻り、次の他の部品の評価点に対する処理を行う。他の部品の評価点に未処理のものがなければ、ステップＳ３からＳ９のループを終了し、ステップＳ１０の処理を行う。
ステップＳ１０では、評価値算出部１３は、対象の評価点について算出した距離の変化率ｄＦｉ，ｊの絶対値の、他の部品の評価点ｊに関する平均値を評価値Ｅｉとして算出する。言い換えると、評価値Ｅｉは、下記の式（２）により算出される。
Figure 0006278122
ただし、ｊは、Ｆ０ｉ，ｊ≦αを満たすｊであり、ｎは、Ｆ０ｉ，ｊ≦αを満たすｊの個数である。すなわち、ｎは、閾値αに基づいて定まる値である。
なお、式（２）で示される評価値Ｅｉを用いることで、各部品間の位置情報から剛体的な並進、回転運動の成分を除去できるため、解析の目的とは無関係であるノイズの除去が可能となる。
次に、処理はステップＳ１１に進む。すなわち、評価値算出部１３は、評価点に未処理のものがあれば、ステップＳ１に戻り、次の評価点に対する処理を行う。評価点に未処理のものがなければ、ステップＳ１からＳ１１のループを、すなわち処理を終了する。
図４は、図３のステップＳ６、すなわち式（２）における「ｊは、Ｆ０ｉ，ｊ≦αを満たすｊ」を説明する図である。図４は、構造体を構成する部品Ａ１と、部品Ｂ１とを含む断面である。部品Ａ１には、評価点ａ１からａ７が設けられており、部品Ｂ１には、評価点ｂ１からｂ６が設けられている。図４は、評価対象である評価点ａ４の評価値を算出するときを説明する図である。破線で示した円Ｃは、評価点ａ４を中心とする半径αの球の断面である。半径αの球（円Ｃ）が評価領域にあたり、半径αの球（円Ｃ）の内部にある点が評価値Ｅｉを算出する際に使用する評価点となる。このとき、評価値算出部１３は、評価点ａ４が属する部品以外の部品（図４では、部品Ｂ１）に属する評価点（図４では、評価点ｂ１からｂ６）のうち、距離Ｆ０ｉ，ｊがα以下である評価点ｂ３，ｂ４に関して、式（２）の右辺（すなわち、距離Ｆ１ｉ，ｊと距離Ｆ０ｉ，ｊとの差を、距離Ｆ０ｉ，ｊで割った値の絶対値の平均値）を演算することで、評価値Ｅｉを算出する。
なお、閾値αの値は、対象部品、有限要素法のメッシュ、設計のフェーズ等に応じた変数とする。閾値αは、予め設定されていてもよいし、構造体設計支援装置１０を操作するオペレータによって設定されてもよい。閾値αの値は、構造の変更が可能な大きさに応じた値となっていることが望ましい。評価値算出部１３は、構造の変更が可能な大きさに応じた閾値αを予め記憶しており、構造の変更が可能な大きさをオペレータが指定すると、その記憶に従って、オペレータが指定した大きさに応じた閾値αを決定するようにしてもよい。なお、以下に説明する実施例では、閾値（評価領域の球の半径）αを１００ｍｍとしている。
なお、評価領域は、構造変更が可能な範囲とすることが望ましい。そのため、球や六面体などの幾何学的範囲を指定しても良いし、複数部品のみを選び、その部品間のみを評価領域としても良い。また、上記の組み合わせでも良い。ただし、評価領域に入る解析点の数を確保するため、概ね解析点間の距離に対して４倍以上の直径を持つ球より大きいことが望ましい。また、設計の段階によって取り得る構造変更の大きさが異なるため、評価領域の大きさをそれに合わせることで種々の設計段階で活用できると考えられる。
また、評価値Ｅｉは、式（２）により算出されるとしたが、これに限らない。例えば、距離として、特定の軸方向の距離を用いるようにしてもよい。また、たとえば、以下の式（３）や式（４）により算出してもよい。
Figure 0006278122
Figure 0006278122
式（３）では、各点間の評価値をべき乗（ｍ乗）している。これにより、弱部をより強調した値をとることが可能であると期待できる。式（４）では、各点間の評価値に変形前の距離や距離変化を用いた補正係数を掛けている。これにより、構造上の弱部をより正確に探索できると期待できる。
また、評価値Ｅｉを算出する際に、「ｊは、Ｆ０ｉ，ｊ≦αを満たすｊ」としたが、これに代えて、「評価点ｊは、予め決められた部品に属する評価点ｊ」という条件を用いてもよい。また、「ｊは、Ｆ０ｉ，ｊ≦αを満たすｊ」と、「評価点ｊは、予め決められた部品に属する評価点ｊ」との両条件を満たすという条件を用いてもよいし、両条件のいずれかを満たすという条件を用いてもよい。さらに、これらの条件において、予め決められた部品は、１つであってもよいし、複数であってもよいし、対象の評価点ｉ毎に予め決められていてもよいし、対象の評価点ｉが属する部品毎に予め決められていてもよい。
なお、以下の実施例では、条件を満たす全ての評価点ｊについて計算しているが、評価点ｊの数を限定して計算してもよい。たとえば、評価点付近の有限要素法のメッシュの細かさに応じて評価点ｊの数を限定することが考えられる。また、評価点付近の有限要素法のメッシュの細かさに応じて、評価領域の大きさや形を変えてもよい。
このように、構造体設計支援装置１０は、評価点の、その評価点が属する部品とは異なる部品との位置関係の、第１の状態と、第２の状態との間での変化の大きさを表す評価値を算出する。
これにより、状態が変わった時に、周辺の部品との位置関係が変わってしまう部品が検出される。状態が変わった時に、周辺の部品との位置関係が変わってしまう部品は、周辺の部品との接合が弱く、接合が弱いために構造体の剛性を下げてしまっていることが推定される。そのため、この接合を強化することで、構造体の剛性が上がることが期待できる。また、接合の強化は、スポット溶接を増やしたり、小さな鋼板を追加して接合したりすることで行えるため、板厚を増やすなどの部品の強化よりも増加する重量が少ないことが多い。よって、構造体の重量増を抑えつつ剛性を上げるために適した部分を、より容易に検出することができる。
また、本実施形態では、更に以下の処理を行ってもよい。
評価値Ｅｉを求める際に、対象の評価点ｉと他の部品の評価点ｊについて、第１の状態から第２の状態への変化率ｄＦｉ，ｊ（ｊ＝１〜ｎ）を積算するが、複数の評価点ｊ（ｊ＝１〜ｎ）のうち、ｄＦｉ，ｊが最大となる評価点ｍを抽出する。そして、第１の状態における評価点ｉを起点とした場合の評価点ｍの方向を特定し、この方向及び変化率ｄＦｉ，ｍの大きさからなるベクトルを評価値とする。これらの評価は全て、図１の評価値算出部においてなされる。図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１０における評価値Ｅｉの算出と同時に行う。評価値として求めたベクトルは、評価点ｉを含む部品に対して、構造体の剛性を低下させる部品がどの方向に存在するかを示す指標となる。この結果を、評価表示部１４に表示させる。
すなわち、評価表示部１４は、評価値であるベクトルを表示する機能を有する。なお、評価表示部１４は、対象の部材名を表示させる機能などを有していてもよい。
これにより、状態が変わった時に、周辺の部品との位置関係が変わってしまう部品がより精密に特定される。状態が変わった時に、周辺の部品との位置関係が変わってしまう部品は、周辺の部品との接合が弱く、接合が弱いために構造体の剛性を下げてしまっている可能性がある。そのため、この接合を強化することで、構造体の剛性がより上がることが期待できる。また、接合の強化は、スポット溶接を増やしたり、小さな部材を追加して接合したりすることで行えるため、板厚を増やすなどの部品の強化よりも増加する重量が少ないことが多い。よって、構造体の重量増を抑えつつ、より剛性を上げるために適した部分を、容易に検出できる。
また、本実施形態では、複数の評価点ｊ（ｊ＝１〜ｎ）のうち、ｄＦｉ，ｊが最大となる評価点ｍを抽出した後、第１の状態における評価点ｉを起点とした場合の評価点ｍの方向と、第２の状態における評価点ｉを起点とした場合の評価点ｍの方向とを特定する。更に、第１の状態における評価点ｉに対する評価点ｍの方向と、第２の状態における評価点ｉに対する評価点ｍの方向との差分を求める。この差分から求まる方向は、第１の状態から第２の状態に変化した際の、評価点ｉを含む部品に対する評価点ｍを含む部品の変位方向となる。この結果を、評価表示部１４に表示させる。
この変位方向を特定することで、評価点ｉを含む部品と評価点ｍを含む部品とを補剛材を用いて接合する際の最適な方法を決定できる。補剛材を用いて２つの部品を補剛する場合、補剛材と、各部品とを接合する必要がある。このとき、各部品と補剛材との接合面の長手方向が、第１の状態から第２の状態に変化した際の評価点ｉを含む部品に対する評価点ｍを含む部品の変位方向と平行になるように、補剛材の接合形態を選択すればよい。この結果を併せて、評価表示部１４に表示させてもよい。
具体的には、図２０Ａに示すように、相互に平行に配置した一対の板状の部品があり、第１の状態から第２の状態に変化した場合に、上側の部品の変位方向が、図中矢印Ａに示す方向であったとする。この場合において、これら２つの部品を板状の補剛材で補剛するには、例えば図２０Ｂに示すように、補剛材１００と各部品との接合部の長手方向が変位方向Ａと平行になるように接合する方法と、図２０Ｃに示すように、補剛材１００と各部品との接合部の長手方向が変位方向Ａと直行するように接合する方法とが考えられる。図２０Ｂおよび図２０Ｃはいずれも、補剛材の幅方向端部と、板状の部品とを付き合わせ溶接する場合を例示している。この場合、図２０Ｂに示すように、補剛材１００と各部品との接合部（溶接部）の長手方向が変位方向Ａと平行になるように接合することが、２つの部品を含む構造体の剛性を高める点で有効になる。
また、本評価手法を実施し、対策箇所を求め、そこへ対策を実施するというプロセスを繰り返し実施することにより、より良い構造を設計することができる。繰り返し実施することで、初期の段階では荷重が伝達されていない箇所も働き始め、隠れていた対策すべき箇所を見つけることができる。
また、ある段階の評価に基づいて部材を追加／変更し、部材を追加／変更前の構造体と部材を追加／変更後の構造体とを比較して評価することができる。たとえば、最適結合材、最適板厚、他部品へ悪影響がないか等を前後で比較することができる。比較するプロセスを繰り返し実施することにより、より良い構造を設計することができる。
図２３は、本実施例における繰り返し評価のフローを示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１において、図３のステップＳ１〜Ｓ１１のプロセスを実施する。これにより、この時点における対策箇所が特定される。
次に、ステップＳ２２において、剛性向上対策を実施する。剛性向上対策として、板厚変更や他部品との結合強化等が考えられる。望ましくは他部品との結合の強化を実施する。さらに望ましくは以下の実施例３または４の手法で実施することが良い。
次に、ステップＳ２３において、ループ継続判定を実施する。ループ継続判定は、対策による「剛性値の向上量／質量の上昇量」を元に判定するのが良い。「剛性値の向上量／質量の上昇量」がある閾値以下になったとき、ループを抜ける（繰り返し評価の終了）と判定する。また、剛性値が閾値以上になった時や対策による剛性値の向上量が閾値以下になった時に、ループを抜ける（繰り返し評価の終了）と判定してもよい。ループを抜けると判定されない場合は、ステップＳ２１に戻り、再び対策箇所を特定する。
以上説明した本実施例の各ステップは、構造体設計支援装置１０が自動的に行うように構成されていてもよい。
（実施例１）
実施例１では、図５から図７に示す構造体Ａについて、構造体設計支援装置１０にて解析した例を示す。図５、図６は、構造体Ａの外観図であり、図７は、構造体Ａの断面Ｐにおける断面図である。構造体Ａは、断面がハット型になるようにプレスされた板厚１ｍｍで同一形状の鋼板Ａ１１、Ａ１２を長手方向（Ｘ軸方向）に並べたものに、鋼板Ａ１１、Ａ１２と同じ幅で、長さが２／３の鋼板Ａ２１、２２、２３を、背板として、鋼板Ａ１１、Ａ１２のヘリの部分でスポット溶接（図７のＭ１、Ｍ２など）したものである。
本実施例では、第１の状態は、構造体Ａに何も荷重がかかっていない非荷重状態であり、第２の状態は、構造体Ａの長手方向の軸まわりのねじりモーメントがかかっている状態である。図８は、第２の状態を説明する図である。図８に示すように、第２の状態では、鋼板Ａ１１側の一端に、１０００Ｎｍｍのねじりモーメントを掛け、鋼板Ａ１２側の一端を固定している。
図９、図１０は、比較例として、第２の状態にあるときのひずみエネルギー密度を濃淡でプロットした図である。ひずみエネルギー密度が大きいほど、濃くなっている。ひずみエネルギー密度は、鋼板Ａ２２の、鋼板Ａ１１または鋼板Ａ１２とのスポット溶接のうち、鋼板Ａ１１と鋼板Ａ１２との切れ目に近い箇所に集中していることがわかる。
一方、図１１、図１２は、構造体設計支援装置１０による表示例を示す図である。図１１、図１２の表示例は、第１の状態が非荷重状態であり、第２の状態が図８に示した荷重状態であるときの構造体Ａに対する解析を構造体設計支援装置１０が行い、表示したときの表示例である。図１１、１２に示すように、鋼板Ａ１１、Ａ１２が互いに接する部分の評価値Ｅｉが大きな値となっている。
図１３は、図１１、図１２における部分ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤに、それぞれ以下のような対策をしたときの剛性向上率を示す表である。部分ＰＡの場合は、ハット型の上面において、鋼板Ａ１１と鋼板Ａ１２とを接合する鋼板を追加する対策を行っている。部分ＰＢの場合は、スポット溶接を打つ箇所を、４点追加する対策を行っている。部分ＰＣの場合は、鋼板Ａ２１と鋼板Ａ２２とを接合する鋼板と、鋼板Ａ２２と鋼板Ａ２３とを接合する鋼板とを追加する対策を行っている。さらに、部分ＰＤの場合は、鋼板Ａ２２の板厚を２倍にする対策を行っている。
部分ＰＡ、ＰＢに対する対策は、図１１、図１２において、構造体設計支援装置１０による評価値Ｅｉが大きな値となっている部分の接合を強化する対策である。一方、部分ＰＣに対する対策は、部分ＰＡに対する対策の比較例であり、構造としては部分ＰＡと似ているが、評価値Ｅｉは特に大きな値となっていない部分の接合を強化する対策である。また、部分ＰＣに対する対策は、従来の対策手法であり、図９、図１０に示したひずみエネルギー密度が特に大きい部分に対策している。
図１３に示すように、部分ＰＡ、ＰＢに対する対策では、剛性向上率が、それぞれ１１．７倍、４．８倍であり、剛性が大きく向上することが分かる。一方、比較例とした部分ＰＣに対する対策では、剛性向上率が、１．０倍であり、効果が得られていないことが分かる。また、対策従来の対策手法である部分ＰＤに対する対策では、剛性向上率は、３．８倍であり、剛性は向上しているものの、部分ＰＡ、ＰＢに対する対策ほどの効果は得られていない。
このように、構造体設計支援装置１０による評価値Ｅｉが大きな値となっている部分の周辺の部品との接合を強化することで、剛性を効率良く向上させることができる。また、部分ＰＡに対する対策では、部分ＰＡに鋼板を追加するのみであるため、増加する重量は小さい。さらに、部分ＰＢに対する対策ではスポット溶接を４点増やすだけであるため、増加する重量は非常に小さい。したがって、構造体設計支援装置１０は、構造体の重量増を抑えつつ剛性を上げるために適した部分を、より容易に検出することができる。
（実施例２）
実施例２では、構造体の一例として車体について、構造体設計支援装置１０により解析した例を示す。本実施例では、第１の状態は、車体Ｂに何も荷重がかかっていない非荷重状態である。第２の状態は、カーブを曲がっているときを想定した荷重状態である。図１４に、実施例２における第２の状態を示す。本実施例における第２の状態は、フロントストラットに、車長方向の軸回りのねじりがかかり、リアダンパーマウントを固定している状態である。
図１５は、比較例として、第２の状態にあるときのひずみエネルギー密度を濃淡でプロットした図である。ひずみエネルギー密度が大きいほど、濃くなっている。ひずみエネルギー密度は、Ａピラーと、Ｃピラーの一部分に集中している。
図１６は、構造体設計支援装置１０による表示例を示す図である。図１６の表示例は、第１の状態が非荷重状態であり、第２の状態が図１４に示した荷重状態であるときの車体Ｂに対する解析を構造体設計支援装置１０が行い、表示したときの表示例である。図１６に示すように、Ｃピラーで、図１５においてひずみエネルギー密度が大きかった部分よりもさらに後部で評価値Ｅｉが大きな値となっている。
図１７は、ひずみエネルギー密度に基づき対策を行ったときの効果を示すグラフである。図１８は、構造体設計支援装置１０による解析結果に基づき板厚を２倍にする対策を行ったときの効果を示すグラフである。図１７において、横軸は、ひずみエネルギー密度の高い方からの順位である。図１８において、横軸は、評価値Ｅｉの高い方からの順位である。効果は、その順位の部分の板厚を２倍にしたときの剛性の向上量（％）を、板厚を２倍にすることで増加した質量（ｋｇ）で割った値（％／ｋｇ）である。
本実施例に対する比較例である図１７に比べて、図１８では、多くの順位で、より大きな効果が得られている。
さらに、図１９は、構造体設計支援装置１０による解析結果に基づき接合を強化する対策を行ったときの効果を示すグラフである。図１９において、横軸は、評価値Ｅｉの高い方からの順位である。効果は、その順位の部分の接合を強化したときの剛性の向上量（％）を、接合を強化することで増加した質量（ｋｇ）で割った値（％／ｋｇ）である。図１９を、図１７と比較すると、ほぼ全ての順位において、より大きな効果が得られている。特に、順位１位では、約３倍、順位２位では、約２倍の効果が得られている。
このように、構造体設計支援装置１０による評価値Ｅｉが大きな値となっている部分を強化することで、剛性を効率良く向上させることができる。さらに、評価値Ｅｉが大きな値となっている部分の強化の方法を、接合の強化とすることで、より剛性を効率良く向上させることができる。すなわち、構造体設計支援装置１０は、構造体の重量増を抑えつつ剛性を上げるために適した部分を、より容易に検出することができる。
（実施例３）
実施例３では、実施例２と同様に、構造体の一例として車体について、構造体設計支援装置１０にて解析した例を示す。本実施例では、実施例２において評価値Ｅｉを用いた評価に加えて、Ｅｉの算出に用いた変化率ｄＦｉ，ｊ（ｊ＝１〜ｎ）のうち、ｄＦｉ，ｊが最大となる評価点ｍを抽出し、評価点ｉを起点とした場合の評価点ｍの方向を特定した。そして、この評価点ｍが存在する方向に位置する部品を抽出し、この部品と評価点ｉを含む部品とを、板厚１ｍｍ、幅２０ｍｍの鋼板によって結合する対策を行った。その結果を図２１に示す。図２１は、構造体設計支援装置１０による解析結果に基づき対策を行ったときの効果を示すグラフである。本実施例の結果を示す図２１と、実施例２の結果を示す図１９とを比較した場合、本実施例では、多くの順位で、より大きな効果が得られていることがわかる。特に、順位３位及び９位では約２倍、順位８位及び１５位では約３倍、順位１２位及び１６位では約４倍の効果が得られている。
（実施例４）
実施例４では、実施例２と同様に、構造体の一例として車体について、構造体設計支援装置１０にて解析した例を示す。本実施例では、実施例２において評価値Ｅｉを用いた評価に加えて、Ｅｉの算出に用いた変化率ｄＦｉ，ｊ（ｊ＝１〜ｎ）のうち、ｄＦｉ，ｊが最大となる評価点ｍを抽出し、評価点ｉを起点とした場合の評価点ｍの方向を特定した。更に、荷重を負荷する前後で、評価点ｉを含む部品に対する評価点ｍを含む部品の相対的な変位方向を特定した。そして、評価点ｍを含む部品と評価点ｉを含む部品とを、板厚１ｍｍ、幅２０ｍｍの鋼板によって結合する際に、各部品と鋼板との接合部の長手方向が、先に特定した変位方向と平行になるように接合した。その結果を図２２に示す。図２２は、構造体設計支援装置１０による解析結果に基づき対策を行ったときの効果を示すグラフである。
本実施例の結果を示す図２２と、実施例２の結果を示す図１９と比較した場合、本実施例では、多くの順位で、より大きな効果が得られていることがわかる。特に、順位３位、１１位及び１３位では約２倍、順位８位、９位及び１５位では約３倍、順位１９位では約４倍、順位１２位及び１６位では約４倍の効果が得られている。
また、本実施例の結果を示す図２２と、実施例３の結果を示す図２１と比較した場合でも、本実施例では、多くの順位で、より大きな効果が得られていることがわかる。特に、順位１１位及び順位１３位では約２倍、順位１９位では約４倍の効果が得られている。
また、図１における構造体設計支援装置１０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより構造体設計支援装置１０を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
本発明の各態様は、各種構造体の設計段階において、構造体の評価、解析を行うための構造体設計支援装置、構造体設計支援方法、プログラム及び記録媒体に広く適用できる。本発明の各態様により、構造体の設計段階における構造解析を、設計者の試行錯誤に頼らずにより容易に行うことができる構造体設計支援装置、構造体設計支援方法、プログラム及び記録媒体の実現が可能となる。また、本発明の各態様によれば、構造体の設計段階における構造解析において、解析の目的とは無関係であるノイズを、設計者の試行錯誤に頼らずに除去することができる構造体設計支援装置、構造体設計支援方法、プログラム及び記録媒体の実現が可能となる。
１０ 構造体設計支援装置
１１ 評価点情報取得部
１２ 評価点情報記憶部
１３ 評価点算出部
１４ 評価結果表示部

Claims (25)

  1. 複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、
    第１の状態における位置、
    第２の状態における位置、及び
    前記複数の部品のうちのいずれに属するか、
    を表す評価点情報を取得する評価点情報取得部と；
    前記評価点情報取得部が取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを表す評価値を算出する評価値算出部と；
    を備え、
    前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の評価点との距離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、
    前記評価値算出部が、
    前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の特定と、
    前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の方向の特定と、
    を行うことを特徴とする構造体設計支援装置。
  2. 複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、
    第１の状態における位置、
    第２の状態における位置、及び
    前記複数の部品のうちのいずれに属するか、
    を表す評価点情報を取得する評価点情報取得部と；
    前記評価点情報取得部が取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の 評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２ の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを 表す評価値を算出する評価値算出部と；
    を備え、
    前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の評価点との距 離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、
    前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、１００ｍｍ以下である条件を満たす、全ての前記第２の評価点について、前記第１の評価点に関する前記評価値を算出することを特徴とする構造体設計支援装置。
  3. 前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、予め設定された閾値以下であることを特徴とする請求項１に記載の構造体設計支援装置。
  4. 前記第２の評価点は、予め決められた部品に属する評価点であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の構造体設計支援装置。
  5. 前記評価値算出部が、
    前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価 点が属する部品の特定と、
    前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点 が属する部品の方向の特定と、
    を行うことを特徴とする請求項２または請求項４に記載の構造体設計支援装置。
  6. 前記評価値算出部が、
    前記第１の状態から前記第２の状態に変化した際に、前記評価値が最大となる評価点が属する部品が変位する方向を特定することを特徴とする請求項１または請求項５に記載の構造体設計支援装置。
  7. 前記評価値算出部が算出した前記評価値を表示する評価結果表示部を更に備え；
    前記評価結果表示部は、前記評価値に対応する前記評価点が属する前記部品の名称を表示する；
    ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の構造体設計支援装置。
  8. 前記構造体設計支援装置は、前記評価値を算出するプロセスを繰り返し実施することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の構造体設計支援装置。
  9. コンピュータが実行する構造体設計支援方法であって、
    複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、
    第１の状態における位置、
    第２の状態における位置、及び
    前記複数の部品のうちのいずれに属するか、
    を表す評価点情報を取得する第１の過程と；
    前記第１の過程にて取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを表す評価値を算出する第２の過程と；
    を有し、
    前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の評価点との距離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、
    前記第２の過程で、
    前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の特定と、
    前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の方向の特定と、
    を行うことを特徴とする構造体設計支援方法。
  10. コンピュータが実行する構造体設計支援方法であって、
    複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、
    第１の状態における位置、
    第２の状態における位置、及び
    前記複数の部品のうちのいずれに属するか、
    を表す評価点情報を取得する第１の過程と；
    前記第１の過程にて取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の評価 点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを表す 評価値を算出する第２の過程と；
    を有し、
    前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の評価点との距 離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、
    前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、１００ｍｍ以下である条件を満たす、全ての前記第２の評価点について、前記第１の評価点に関する前記評価値を算出することを特徴とする構造体設計支援方法。
  11. 前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、予め設定された閾値以下であることを特徴とする請求項９に記載の構造体設計支援方法。
  12. 前記第２の評価点は、予め決められた部品に属する評価点であることを特徴とする請求項９〜請求項１１の何れか一項に記載の構造体設計支援方法。
  13. 前記第２の過程で、
    前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価 点が属する部品の特定と、
    前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点 が属する部品の方向の特定と、
    を行うことを特徴とする請求項１０または請求項１２に記載の構造体設計支援方法。
  14. 前記第２の過程で、
    前記第１の状態から前記第２の状態に変化した際に、前記評価値が最大となる評価点が属する部品が変位する方向を特定することを特徴とする請求項９または請求項１３に記載の構造体設計支援方法。
  15. 算出した前記評価値を表示するとともに前記評価値に対応する前記評価点が属する前記部品の名称を表示する第３の過程をさらに備える
    ことを特徴とする請求項９〜１４の何れか一項に記載の構造体設計支援方法。
  16. 前記第２の過程により、前記評価値を算出するプロセスを繰り返し実施することを特徴とする請求項９〜１５の何れか一項に記載の構造体設計支援方法。
  17. コンピュータを、
    複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、
    第１の状態における位置、
    第２の状態における位置、及び
    前記複数の部品のうちのいずれに属するか、
    を表す評価点情報を取得する評価点情報取得部と；
    前記評価点情報取得部が取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを表す評価値を算出する評価値算出部と；
    として機能させ、
    前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の前記評価点との距離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、
    前記評価値算出部が、
    前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の特定と、
    前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の方向の特定と、
    を行うことを特徴とするプログラム。
  18. コンピュータを、
    複数の部品から構成される構造体に設けられた評価点の、
    第１の状態における位置、
    第２の状態における位置、及び
    前記複数の部品のうちのいずれに属するか、
    を表す評価点情報を取得する評価点情報取得部と；
    前記評価点情報取得部が取得した前記評価点情報を用いて、第１の部品に属する第１の 評価点と、前記第１の評価点が属する前記第１の部品とは異なる第２の部品に属する第２ の評価点との位置関係の、前記第１の状態と、前記第２の状態との間での変化の大きさを 表す評価値を算出する評価値算出部と；
    として機能させ、
    前記第１の評価点に関する前記評価値は、前記第１の評価点と前記第２の前記評価点と の距離の、前記第１の状態と前記第２の状態との間での変化の大きさを表し、
    前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、１００ｍｍ以下である条件を満たす、全ての前記第２の評価点について、前記第１の評価点に関する前記評価値を算出することを特徴とするプログラム。
  19. 前記第１の評価点と前記第２の評価点との前記距離が、予め設定された閾値以下であることを特徴とする請求項１７に記載のプログラム。
  20. 前記第２の評価点は、予め決められた部品に属する評価点であることを特徴とする請求項１７〜請求項１９の何れか一項に記載のプログラム。
  21. 前記評価値算出部が、
    前記評価点が属する部品とは異なる複数の部品のうち、前記評価値が最大となる評価 点が属する部品の特定と、
    前記評価点が属する部品の位置を基準としたときに、前記評価値が最大となる評価点 が属する部品の方向の特定と、
    を行うことを特徴とする請求項１８または請求項２０に記載のプログラム。
  22. 前記評価値算出部が、
    前記第１の状態から前記第２の状態に変化した際に、前記評価値が最大となる評価点が属する部品の変位する方向を特定する
    ことを特徴とする請求項１７または請求項２１に記載のプログラム。
  23. さらに、算出した前記評価値を表示するとともに前記部品の名称を表示する評価結果表示部として、前記コンピュータを機能させることを特徴とする請求項１７〜２２の何れか一項に記載のプログラム。
  24. 前記評価値を算出するプロセスを前記コンピュータに繰り返し実施させることを特徴とする請求項１７〜２３の何れか一項に記載のプログラム。
  25. 請求項１７〜２４の何れか一項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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