JP6287392B2 - ケーブル面外変形予測方法およびケーブル面外変形の予測装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケーブルの面外変形とそのばらつきを予測する予測方法、および予測装置に関するものである。

近年の地球環境保護および省エネルギーへの強い要求を受けて、主動力源として電気モータが使用される電気自動車（ＥＶ）や燃料電池車（ＦＣＥＶ）が精力的に研究・開発されている。それら自動車の駆動機構としては、従来のエンジン（内燃機関）を単純に電気モータに置き換える方式と、ホイール内に電気モータを配置して直接駆動するインホイールモータ方式とが提案されている。インホイールモータ方式は、従来のエンジンルームが不要になる点や各輪独立駆動を可能にする点など、非常にユニークな駆動機構として注目されている。

インホイールモータ方式は、ホイールに内蔵したモータに外部から電源ケーブルを介して電源供給される。電源ケーブルは、車両の走行時などにサスペンションの動きに伴って繰り返しの屈曲運動を受ける。このとき、電源ケーブルに過度の引張応力が掛かったり、周辺の構造部材や回転するホイールなどと接触したりしないように、電源ケーブルが配索されることは極めて重要である。

一方、自動車のドア部などの屈曲可動部分に配索される撚り線ケーブルを対象として、撚り線ケーブルを構成する複数の導体線の曲がり状態を可視化する方法が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００９−２６６７７５号公報

インホイールモータ方式による電気自動車では、インホイールモータの電源ケーブルが周辺の構造部材と予期せず接触してしまう可能性がある。これは、電源ケーブルが、サスペンションの動きに伴う繰り返しの屈曲運動を受けたときに、当該屈曲運動している面内から外れる方向へ変形（面外変形と称する）していることを意味する。

特許文献１では、ケーブルがある曲率で曲げられた際のケーブルを構成する導体線の曲がり状態を視覚的に把握するための方法、および可視化システムに関して記載されている。この際に計算される導体線の曲がり状態は、幾何学的な計算式によって求められるものであり、ケーブル内部の応力分布を考慮していない。面外変形の予測には、ケーブル内部の応力分布によって生じるものであるため、特許文献１では、本願の課題の面外変形に対処することはできない。

電源ケーブルと周辺構造部材との予期しない接触は、経時的に電源ケーブルの破損につながることから、十分な解明が必要である。

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、ケーブルの面外変形とそのばらつきの要因を解明し、これらを設計段階で事前に予測することができるケーブル面外変形予測方法およびケーブル面外変形の予測装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明のケーブル面外変形予測方法は、導体（例えば、中心導体１２）と該導体を被覆する樹脂シースとを含むケーブルを水平に配置し該ケーブルの軸心に沿う鉛直面を基準面にし、鉛直方向に屈曲させた際の基準面からの面外変形を予測する予測装置が、応力無負荷環境下で弧を描こうとする曲げ癖を有するケーブルの面外変形の予測に必要となる、少なくとも曲げ癖の曲率半径を含む入力パラメータを受付ける入力工程（例えば、Ｓ１０１）と、ケーブル全体の等価材料物性値を、計測された応力ひずみ曲線から導出する等価材料物性値導出工程（例えば、Ｓ１０２）と、導出されたケーブルの等価材料物性値に基づき、入力工程で入力された曲げ癖の曲率半径を有する形状を再現した有限要素解析モデルを作成する曲げ癖形状作成工程（例えば、Ｓ１０３）と、ケーブルを直線状に変形させ、ケーブル内の応力分布を計算する残留応力分布計算工程（例えば、Ｓ１０４）と、曲げ癖の設定方向を決定するためのケーブルの軸周りの回転角度を設定する回転角度設定工程（例えば、Ｓ１０５）と、計算された応力分布および設定された回転角度を初期状態とし、入力工程で入力された負荷条件に応じてケーブルを変形させ、ケーブルの変形状態と面外変形量を計算するケーブル変形状態計算工程（例えば、Ｓ１０６）と、ケーブルの変形状態と面外変形量の計算結果を出力デバイスに出力する計算結果出力工程（例えば、Ｓ１０９）と、を含んで実行することを特徴とする。

本発明によれば、設計段階で事前に、ケーブル面外変形とそのばらつきを予測することができる。

車体の側面方向から車輪の内側を見たときのインホイールモータ周りの構造とケーブルレイアウトの例を示す模式図である。 図１の車体の上面方向から車輪の内側を見たときの構造とケーブルレイアウトの例を示す模式図である。 電源ケーブルに用いるケーブルの一例を示す断面模式図である。 面外変形とそのばらつきを予測するための予測装置を示すブロック図である。 ケーブル面外変形とそのばらつきの予測方法を示すフローチャートである。 モデル化の例を示す説明図である。 ケーブルの巻き癖に対する設置方向を示す説明図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。最初にインホイールモータ周りの構造例とケーブルレイアウトについて、図１および図２を参照して説明する。

(ケーブルレイアウト)
図１は、車体の側面方向から車輪の内側を見たときのインホイールモータ周りの構造とケーブルレイアウトの例を示す模式図である。図２は、図１の車体の上面方向から車輪の内側を見たときの構造とケーブルレイアウトの例を示す模式図である。インホイールモータ３０は、サスペンション３２と共にサスペンションアーム３１に固定され、モータ回転軸がホイール３５の回転軸となるように配設される。

インホイールモータ３０には、ホイール３５によって制約される空間内に配設するための小型化と車両走行のための高い出力とが同時に要求されることから、通常、三相交流モータが使用される。そのため、複数本の電源ケーブル２０（例えば、電源ケーブル２０ａ〜２０ｃ）が接続端子２１および端子台３３を介してインホイールモータ３０に接続される。そのような状況から、インホイールモータ３０に電力を供給する電源ケーブル２０は、必然的に狭小な空間内で配索されることになる。

さらに、電源ケーブル２０は、車両の走行時などにサスペンション３２の動きに伴って繰り返しの屈曲運動を受ける。例えば、屈曲運動は、図１におけるサスペンション３２の作動方向に受ける。このとき、電源ケーブル２０に過度の引張応力が掛かったり、周辺の構造部材（例えば、サスペンション３２）、および回転するホイール３５（タイヤも含む）と接触したりしないように、電源ケーブル２０が配索されることは極めて重要である。

解決すべき課題で前記説明したように、インホイールモータ方式による電気自動車では、インホイールモータ３０の電源ケーブル２０が周辺の構造部材と予期せず接触してしまう可能性がある。これは、電源ケーブル２０が、サスペンション３２の動きに伴う繰り返しの屈曲運動を受けたときに、当該屈曲運動している面内（図１のｘ‐ｙ面内）から外れる方向へ変形が生じていることを意味する。例えば、図２中の矢印で示される方向への変形である面外変形が生じている。

電源ケーブル２０を取り替えながら種々調査したところ、面外変形の様子・程度は電源ケーブル２０毎に異なり、当初一貫した傾向が見出せなかった。言い換えると、電源ケーブル２０の面外変形とそのばらつきの要因が解らないために、それらの予測が困難であると考えられたが、以下の基本思想に基づき解決した。

（本発明の基本思想）
本発明者等は、電源ケーブル２０に屈曲運動を課したときに、該電源ケーブル２０の面外変形の様子・程度が電源ケーブル２０毎に大きくばらつく要因を解明するために、電源ケーブル２０を構成する電線の製造にまでさかのぼって調査した。

一般的にケーブルは、長尺で製造されるため、通常、最終製品になる直前までボビン／ドラムに巻かれた状態で保管される。端末加工を施して電源ケーブル２０を製造するためにケーブルをボビン／ドラムから所定長さで切り出すと、切り出されたケーブルには巻き癖が残っていることがある。このようなケーブルの巻き癖は、樹脂からなる絶縁材料／シース材料の粘弾性に起因すると言われている。また、ケーブルの巻き癖は、絶縁材料／シース材料の材質や製造されたケーブルの保存期間、ケーブルを巻き取っていたボビン／ドラムの径にも依存すると考えられる。

そこで、本発明者等は、巻き癖を有するケーブルを用いることを前提として、当該巻き癖と電源ケーブル２０の面外変形の様子・程度との関係について、更に詳細に調査・研究した。その結果、電源ケーブル２０の面外変形の様子・程度は、用いるケーブルの巻き癖方向と電源ケーブル２０に課される屈曲運動の方向との関係に強く影響されることを見出した。本発明は、該知見に基づくものである。

（ケーブル構造）
図３は、電源ケーブルに用いるケーブルの一例を示す断面模式図である。ケーブル１０は、中心導体１２（導体）の外周に、絶縁層１３、補強編組層１４および樹脂シース１５が順次形成されたケーブル１０と、ケーブル１０の長手方向の端末に形成された接続端子２１（図１参照）とを具備する。ケーブル１０は、応力無負荷環境下で弧を描こうとする巻き癖を有する。

ケーブル１０の断面構造は、図３に限定されるものではなく、少なくとも中心導体１２と最外層の樹脂シース１５とを有していれば、他の構成に限定はない。また、本実施形態において、応力無負荷環境とは、表面摩擦をできるだけ小さい状態にした板上に（例えば、表面仕上げされたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）板上や表面仕上げされた氷板上に）、ケーブル１０を静かに置いた環境と定義する。

本実施形態では、中心導体１２は、複数本の素線１１が撚り合わされた撚線であることが好ましい。一般的に、撚線導体は、屈曲運動の際に各素線に均等な応力が掛かることから、屈曲耐性が高い利点があるためである。図３においては、２９芯撚線を描いたが、もちろんそれに限定されるものではない。また、素線１１はそれ自体がさらに細い素線の撚り構造からなっていても構わない。

絶縁層１３、補強編組層１４および樹脂シース１５の材料および厚さは、特に限定されるものではなく、電源ケーブル２０（図１参照）の接続対象となる電機機器（例えば、インホイールモータ３０）の仕様に合わせて適宜選定されればよい。例えば、ケーブル１０として、中心導体１２（直径３．４ｍｍ）に対して、絶縁層１３としてポリエチレン（ＰＥ）層（厚さ０．５ｍｍ）を用い、補強編組層１４としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維編組層（厚さ１．０ｍｍ）を用い、樹脂シース１５としてエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）層（厚さ０．８ｍｍ）を用いることができる。

（予測装置の構成）
図４は、面外変形とそのばらつきを予測するための予測装置を示すブロック図である。予測装置１００は、図４に示すように、キーボードやマウス等からなる入力デバイス４１と、ディスプレイやプリンタ等からなる出力デバイス４２と、各種情報を記憶するためのハードディスク等からなる記憶部４３と、ケーブル１０の剛性を計測するためのケーブル剛性計測部４４と、入力デバイス４１やケーブル剛性計測部４４によって入力される各種データに基づいて、ケーブル１０の面外変形とそのばらつきを予測するための処理を行うデータ処理部５０とを備えている。

入力デバイス４１は、ケーブル１０の形状情報や計算に必要となるパラメータを受け付ける。出力デバイス４２は、データ処理部５０による演算結果を出力する。

データ処理部５０は、データ処理部５０の各機能を包括的に制御する制御部５１と、ケーブル剛性計測部４４によって得られた応力−ひずみ曲線から等価な材料物性を算出するための等価材料物性導出部５２と、入力デバイス４１により入力された各種パラメータからケーブル１０の有限要素解析用のインプットファイルを作成する解析モデル作成部５３と、作成したインプットファイルを用いて有限要素解析を実施し、ケーブル１０の変形状態を計算する変形状態計算部５４と、ケーブル１０の変形状態や面外変形ばらつき、応力等の計算結果を算出し、出力デバイス４２に出力する出力演算部５５で構成される。

（予測方法）
次に、予測装置１００が行う具体的な処理内容について図５および図６に基づき説明する。図５は、面外変形とそのばらつき予測方法を示すフローチャートである。図６は、モデル化の例を示す説明図である。適宜図３および図４を参照する。

（Ｓ１０１）：データ処理部５０は、ケーブル１０の等価材料物性の導出や面外変形ばらつきの予測に必要となる各種入力パラメータの入力を受け付ける。入力は入力デバイス４１により行われ、記憶部４３に記録される。入力パラメータはケーブル１０の長さ、ケーブル１０の半径、素線１１の撚り方式、素線１１の半径、素線１１の本数、素線１１の撚りピッチ、ケーブル１０の曲げ癖の曲率半径、設置方向の刻み幅（回転刻みΔθ）、負荷条件からなる。負荷条件は、負荷の種類の選択（Ｌ字曲げなのかＳ字曲げなのか等）とその際の負荷の大きさ（曲率半径や幾何学的な位置関係等）が入力される。なお、設置方向とは、Ｓ１０５で説明する。

（Ｓ１０２）：等価材料物性導出部５２は、図３に示す中心導体１２、樹脂シース１５などの構成材料の全てを含む等価材料物性値を導出し、全領域を均質体として、ひとつの物性値で置き換える。また、導体部分については軸力のみを受け持つトラス要素としてモデル化し、均質体とした解析モデル内部に埋め込むことが好ましい。均質体部分の等価な材料物性は、ケーブル剛性計測部４４によって得られた応力−ひずみ曲線から導出する。ケーブル１０の応力−ひずみ曲線は、例えば三点曲げなどの曲げ試験によって取得することが可能である。

等価材料物性導出部５２では、ケーブル剛性計測部４４で実施した測定の対象のケーブル１０の有限要素解析モデルを、解析モデル作成部５３で作成し、仮想の物性値を用いて応力−ひずみ曲線を計算する。計測で得られた応力−ひずみ曲線と計算により得られた応力−ひずみ曲線の差を評価し、指定された物性範囲および繰り返し数の中で最も差が小さくなる材料物性を探索することで等価な材料物性を算出する。探索のアルゴリズムとしては、網羅探索、最小勾配法、遺伝的アルゴリズム法等が使用できる。

材料モデルとしては、例えば、ケーブル１０の導体部を除く領域を弾塑性体とし、導体部分を弾性体と近似することが可能である。

（Ｓ１０３）：解析モデル作成部５３は、曲げ癖を有するケーブル１０の有限要素解析モデルを、入力されたケーブル１０の半径、ケーブル１０の長さ、曲げ癖の曲率半径、素線１１の撚り方式、素線１１の半径、素線１１の本数、素線１１の撚りピッチから作成する。曲げ癖を有するケーブル１０の有限要素解析モデルは、以下の手順で作成できる。

まず、解析モデル作成部５３は、前記入力パラメータに従い、直線状のケーブル１０の有限要素解析モデルを作成する（図６（ａ）直線形状作成）。次に、直線状の有限要素解析モデルを変形状態計算部５４にて入力された曲げ癖の曲率半径に応じて変形させる（図６（ｂ）曲げ癖の曲率半径分変形）。次に、この際に得られる形状情報のみ（応力等の情報は除く）を有限要素解析モデルとして、次のステップに引き渡す（図６（ｃ）形状のみ引渡し）。

（Ｓ１０４）：変形状態計算部５４は、Ｓ１０３で作成した有限要素解析モデルを直線状に変形させ、ケーブル内部の応力分布を計算する（図６（ｄ）直線状に変形し応力分布計算）。

（Ｓ１０５）：変形状態計算部５４は、曲げ癖の設置方向を決定するためにケーブル１０の軸周りの回転角度を設定し、直線状に変形させたケーブルモデル（有限要素解析モデル）を設定された回転角度（初期値は、設置角度θ＝０°）で配置する（図６（ｅ）設置角度θで設置）。

なお、本実施形態では、導体と該導体を被覆する樹脂シース１５とを含むケーブル１０を水平に配置し該ケーブル１０の軸心に沿う鉛直面を基準面にし、鉛直方向にケーブル１０を屈曲させる。基準面に対するケーブル１０の軸周りの回転角度を設定している。初期値として、設置角度θを０°としているが、任意の設置角度からＳ１０６の計算を開始してもよい。

（Ｓ１０６）：変形状態計算部５４は、入力された負荷条件に応じ、ケーブル１０を変形させケーブル１０の変形状態と面外変形量を計算する（図６（ｆ）指定負荷条件にて変形、図６（ｇ）面外変形量、ケーブル変形状態を計算）。

（Ｓ１０７）：変形状態計算部５４は、設置方向を示す設置角度θが上限値θ_ｍａｘ（＝３６０゜）に達したか否かを判定する。上限値θ_ｍａｘに達していない場合（Ｓ１０７，Ｎｏ）、Ｓ１０８に進み、達している場合（Ｓ１０７，Ｙｅｓ）、Ｓ１０９に進む。なお、上限値θ_ｍａｘは、面外変形を評価する上での所定の値であればよい。

（Ｓ１０８）：変形状態計算部５４は、設置角度θを指定した刻み幅Δθだけ増加させて値を更新し、Ｓ１０５に戻る。

（Ｓ１０９）：出力演算部５５は、想定される負荷経路に対する面外変形量のばらつき幅や、変形状態を演算し、出力デバイス４２に表示する（図６（ｇ））。

なお、Ｓ１０２で作成する有限要素解析モデルと、Ｓ１０３における図６（ａ）で示す有限要素解析モデルとの相違点を説明すると、ケーブル１０の長さと負荷条件のみが異なる。Ｓ１０２で作成する有限要素解析モデルでは、図６（ｂ）で示す曲げ癖のモデル化は必要ない。負荷条件としては、例えば、三点曲げの場合、荷重、変位の時刻履歴等を与えるとよい。よって、Ｓ１０２で作成する有限要素解析モデルには、図６（ａ）の有限要素解析モデルのケーブル長さを適宜変更して利用するとよい。

（実施形態の作用・効果の確認）
本実施形態の効果を確認するため、以下に示す電源ケーブル２０を作製し、面外変形量を測定して予測精度を確認した。

（電源ケーブル作製方法）
まず、図３に示したケーブル１０を作製した。作製した電源ケーブル２０は、中心導体１２（直径３．４ｍｍ、２９芯）の外周に、絶縁層１３としてＰＥ層（厚さ０．５ｍｍ）、最外層の樹脂シース１５としてＥＰＤＭ層（厚さ０．８ｍｍ）が順次形成されたケーブル１０（外径８．０ｍｍ）を用意した。

次に、電源ケーブル２０を作製するために、接続端子２１間の距離が１６０ｍｍになる長さで、ケーブル１０をボビンから切り出した。切り出した直後のケーブル１０には、ボビンに巻き付け保管されていた影響で、曲率半径約１００ｍｍの巻き癖があった。最後に、ケーブル１０の両端を端末加工して接続端子２１を取り付け、電源ケーブル２０を作製した。

（面外変形測定方法）
図７は、ケーブルの巻き癖に対する設置方向を示す説明図である。図７は、ケーブル１０の巻き癖方向とケーブルにＬ字曲げを課す平面（ｘ‐ｙ平面）との関係を理解するためのイメージ図である。図７を参照して、電源ケーブル２０の面外変形量の測定方法について説明する。

電源ケーブル２０は、その一端（ケーブル端Ａ）が原点Ｏに固定されている状態である。その上で、電源ケーブル２０の他端（ケーブル端Ｂ）はフリーの状態にして（例えば、チャック等で挟まない状態で）、ケーブル１０の巻き癖が明確に表れたと想定した場合の電源ケーブル２０（具体的には、電源ケーブル２０１〜２０３）の形状を示したものである。

より具体的に説明すると、電源ケーブル２０１は、ケーブル１０の巻き癖方向がｘ‐ｙ平面内にあり、フリーのケーブル端Ｂがｙ軸（ｙ”軸）の正の領域にある場合を示している（以下、これを設置方向０゜と定義する）。電源ケーブル２０２は、ケーブル１０の巻き癖方向がｘ‐ｚ平面内にあり、フリーのケーブル端Ｂがｚ軸（ｚ”軸）の正の領域にある場合を示している（以下、これを設置方向９０゜と定義する）。電源ケーブル２０３は、ケーブル１０の巻き癖方向がｘ‐ｚ平面内にあり、フリーのケーブル端Ｂがｚ軸（ｚ”軸）の負の領域にある場合を示している（以下、これを設置方向２７０゜と定義する）。

面外変形量の測定においては、ケーブル端Ｂをチャックで挟んでｘ軸上（ｘ‐ｘ”軸上）に一旦移動した後に、ｘ‐ｙ平面内でケーブル端Ｂを動かして電源ケーブル２０１，２０２，２０３に対してＬ字曲げを課した。このとき、電源ケーブル２０１，２０２，２０３のケーブル１０が面外方向（ｚ方向）に変形した最大量を測定した。

なお、図７は、原点Ｏが例えば図１の接続端子２１に対応し、そこからの所定の長さのケーブル１０を想定したものである。実際には図１のようにＳ字曲げとなるが、本実施形態においては、より基本的な変形モードであるＬ字曲げを対象とする。Ｓ字曲げはＬ字曲げの組み合わせからなるため、Ｓ字曲げにおいても本実施形態と同様の効果が得られる。

表１は、実施形態の効果を示す図であり、特に０゜、９０°、２７０゜の設置方向でＬ字状に曲げた際における、面外変形量の予測結果と実験結果を示す表である。表１に、測定値と本発明による予測値の比較結果（面外変形量の測定値と予測値の比較結果）を示す。

本実施形態のケーブル面外変形の予測装置１００は、導体と該導体を被覆する樹脂シース１５とを含むケーブル１０を水平に配置し該ケーブル１０の軸心に沿う鉛直面を基準面にし、応力無負荷環境下で弧を描こうとする巻き癖を有するケーブル１０を鉛直方向に屈曲させた際の面外変形の予測に必要となる入力パラメータを受付ける入力デバイス４１と、ケーブル１０全体の等価材料物性値を、計測された応力ひずみ曲線から導出する等価材料物性導出部５２と、導出されたケーブル１０の等価材料物性値に基づき、入力デバイス４１から入力された曲げ癖の曲率半径を有する形状を再現した有限要素解析モデルを作成し（例えば、Ｓ１０３，図６（ａ）〜（ｃ））、ケーブル１０を直線状に変形させ、ケーブル１０内の応力分布を計算し（Ｓ１０４，図６（ｄ））、曲げ癖の設置方向を決定するためのケーブル１０の軸周りの回転角度を設定する（Ｓ１０５，図６（ｅ））解析モデル作成部５３と、計算された応力分布および設定された回転角度を初期状態とし、入力デバイス４１から入力された負荷条件に応じてケーブル１０を変形させ、ケーブル１０の変形状態と面外変形量を計算する（Ｓ１０６，図６（ｆ））変形状態計算部５４と、ケーブル１０の変形状態と面外変形量の計算結果を（Ｓ１０９，図６（ｇ））出力デバイス４２に出力する出力演算部５５とを有する。

以上説明したように、本発明に係る予測装置は、これまで予測困難であったケーブル屈曲時の面外変形量やそのばらつき幅を高い精度で予測することができる。その結果、ケーブル配索時に必要となるクリアランス値を事前に知ることができるため、予期しないケーブルの接触を最小限に抑えることが可能となる。

なお、前記した実施例は、本発明の理解を助けるために具体的に説明したものであり、本発明は、説明した全ての構成を備えることに限定されるものではない。例えば、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。さらに、各実施例の構成の一部について、削除・他の構成に置換・他の構成の追加をすることが可能である。また、本発明の適用範囲は特にインホイールモータ用のケーブルに限定されるものでなく、自動車用のその他屈曲ケーブルや産業ロボット用のケーブルなど屈曲用途のケーブル全般に適用可能である。

１０ ケーブル
１１ 素線
１２ 中心導体（導体）
１３ 絶縁層
１４ 補強編組層
１５ 樹脂シース
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０１，２０２，２０３ 電源ケーブル
２１ 接続端子
３０ インホイールモータ
３１ サスペンションアーム
３２ サスペンション
３３ 端子台
３５ ホイール
４１ 入力デバイス
４２ 出力デバイス
４３ 記憶部
４４ ケーブル剛性計測部
５０ データ処理部
５１ 制御部
５２ 等価材料物性導出部
５３ 解析モデル作成部
５４ 変形状態計算部
５５ 出力演算部
１００ 予測装置

Claims (4)

1. 導体と該導体を被覆する樹脂シースとを含むケーブルを水平に配置し該ケーブルの軸心に沿う鉛直面を基準面にし、鉛直方向に屈曲させた際の前記基準面からの面外変形を予測する予測装置が、
   応力無負荷環境下で弧を描こうとする曲げ癖を有する前記ケーブルの面外変形の予測に必要となる、少なくとも曲げ癖の曲率半径を含む入力パラメータを受付ける入力工程と、
   前記ケーブル全体の等価材料物性値を、計測された応力ひずみ曲線から導出する等価材料物性値導出工程と、
   前記導出されたケーブルの等価材料物性値に基づき、前記入力工程で入力された曲げ癖の曲率半径を有する形状を再現した有限要素解析モデルを作成する曲げ癖形状作成工程と、
   前記ケーブルを直線状に変形させ、前記ケーブル内の応力分布を計算する残留応力分布計算工程と、
   前記曲げ癖の設置方向を決定するための前記ケーブルの軸周りの回転角度を設定する回転角度設定工程と、
   前記計算された応力分布および前記設定された回転角度を初期状態とし、前記入力工程で入力された負荷条件に応じて前記ケーブルを変形させ、前記ケーブルの変形状態と面外変形量を計算するケーブル変形状態計算工程と、
   前記ケーブルの前記変形状態と前記面外変形量の計算結果を出力デバイスに出力する計算結果出力工程と、を含んで実行する
   ことを特徴とするケーブル面外変形予測方法。
2. 前記予測装置は、前記有限要素解析モデルの作成後、応力情報を除いてから前記残留応力分布計算工程を実行する
   ことを特徴とする請求項１に記載のケーブル面外変形予測方法。
3. 導体と該導体を被覆する樹脂シースとを含むケーブルを水平に配置し該ケーブルの軸心に沿う鉛直面を基準面にし、応力無負荷環境下で弧を描こうとする曲げ癖を有する前記ケーブルを鉛直方向に屈曲させた際の面外変形の予測に必要となる、少なくとも曲げ癖の曲率半径を含む入力パラメータを受付ける入力デバイスと、
   前記ケーブル全体の等価材料物性値を、計測された応力ひずみ曲線から導出する等価材料物性導出部と、
   前記導出されたケーブルの等価材料物性値に基づき、前記入力デバイスから入力された曲げ癖の曲率半径を有する形状を再現した有限要素解析モデルを作成し、前記ケーブルを直線状に変形させ、前記ケーブル内の応力分布を計算し、前記曲げ癖の設置方向を決定するための前記ケーブルの軸周りの回転角度を設定する解析モデル作成部と、
   前記計算された応力分布および前記設定された回転角度を初期状態とし、前記入力デバイスから入力された負荷条件に応じて前記ケーブルを変形させ、前記ケーブルの変形状態と面外変形量を計算する変形状態計算部と、
   前記ケーブルの前記変形状態と前記面外変形量の計算結果を出力デバイスに出力する出力演算部と、を有する
   ことを特徴とするケーブル面外変形の予測装置。
4. 前記解析モデル作成部は、前記有限要素解析モデルを作成後、前記ケーブルを直線状に変形させる前に応力情報を除く
   ことを特徴とする請求項３に記載のケーブル面外変形の予測装置。

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