KR20190008351A - 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 장치 - Google Patents

차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법은, 부품끼리를 접합하는 접합점(25)과, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부(23)를 갖는 차체 골격 모델(21)을 이용하여, 상기 부품끼리의 접합 부위에 추가하는 추가 접합점(33)을 구하는 것으로서, 차체 골격 모델(21)에 미리 설정된 접합점(25)끼리의 사이에 접합 후보(31)를 생성하고, 상기 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 설정하는 최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)과, 최적화 해석 조건을 설정하는 최적화 해석 조건 설정 스텝(S3)과, 상기 의장품 또는 덮개물에 작용하는 관성력을 고려하여, 상기 최적화 해석 조건을 충족하는 추가 접합점(33)을 접합 후보(31) 중으로부터 선출하는 최적화 해석 스텝(S5)을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 장치
본 발명은, 자동차의 차체(automotive body)의 접합 위치(joint location)의 최적화 해석(optimization analysis) 방법 및 최적화 해석 장치에 관한 것으로, 특히, 미리 자동차의 주행 상태(driving condition)를 고려하여 차체에 추가하는 접합점(joining point) 또는 접합부(joint area)의 최적인 위치를 구하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 최적화 해석 장치에 관한 것이다.
최근, 자동차 산업에 있어서는 환경 문제에 기인한 차체의 경량화(weight reduction of automotive body)가 진행되고 있으며, 차체의 설계에 컴퓨터 지원 공학(computer aided engineering)(이하, 「CAE」라고 함) 해석은 빠뜨릴 수 없는 기술이 되고 있다. 이 CAE 해석에서는 강성 해석(stiffness analysis), 충돌 해석(crashworthiness analysis), 진동 해석(vibration analysis) 등이 실시되고, 차체 성능(performance of automotive body)의 향상에 크게 기여하고 있다. 또한, CAE 해석에서는 단순히 차체 성능을 평가할 뿐만 아니라, 수리 최적화(mathematical optimization), 판두께 최적화(thickness optimization), 형상 최적화(shape optimization), 토폴로지 최적화(topology optimization) 등의 최적화 해석 수법을 이용함으로써, 차체의 경량화나, 강성(stiffness)이나 내충돌성(crashworthiness) 등의 향상을 달성한 차체의 설계 지원을 할 수 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 복잡한 구조체의 컴포넌트를 토폴로지 최적화에 의해 최적화하는 기술이 개시되어 있다.
일본공개특허공보 2010-250818호
또한, 차체와 같은 구조체는, 복수의 부품을 용접(welding) 등에 의해 접합함으로써 형성되어 있고, 접합하는 부위에 있어서의 접합량을 늘리면(예를 들면, 스팟 용접점의 추가) 구조체 전체적으로의 강성은 향상하는 것이 알려져 있다. 그러나, 비용의 관점에서 접합량을 가능한 한 적게 하는 것이 요망되고 있다.
그래서, 차체의 강성을 향상시키기 위해 부품끼리의 접합을 추가하는 위치를 구하기 위한 방법으로서, 경험이나 감 등에 의해 설정하는 방법이나, 응력(stress) 해석에 의해 응력이 큰 부위(part)에 추가하는 방법이 있다. 그러나, 경험이나 감에 의해 용접 위치를 추가하는 위치를 설정하는 방법에서는, 강성을 향상시키기 위해 필요한 위치를 찾아 용접 위치를 설정하는 것이 아니기 때문에, 불필요한 위치에 용접을 추가하게 되어, 비용의 면에서 효율이 나쁘다고 하지 않을 수 없다. 또한, 응력 해석에 의해 응력이 큰 부위에 추가하는 방법에서는, 추가 전과 비교하면 변화는 보이기는 하지만, 용접 위치로서 추가한 부위의 근방만의 특성이 향상하는 반면, 다른 부위의 특성이 상대적으로 저하하게 되어, 차체 전체적으로 평가했을 때, 추가하는 용접 위치가 반드시 최적이라고는 할 수 없다.
또한, 용접 위치를 추가함으로써, 인접하는 용접 위치끼리가 지나치게 가까우면, 용접할 때, 먼저 용접한 개소에 전류가 흘러(분류(split flow)), 추가로 용접하고 싶은 개소에 충분한 전류가 흐르지 않아, 용접이 불완전해져 버리는 경우가 있다.
그래서, 차체의 강성 등의 성능을 향상하기 위해, 특허문헌 1에 개시된 최적화 기술을 적용하는 것이 고려되지만, 당해 기술은, 차체와 같은 구조체를 형성하는 용접 위치의 최적화에 관하여 어떻게 최적화 기술을 적용하는가에 대해서 개시되어 있지 않다.
또한, 자동차 차량(automotive vehicle)이 실제로 주행(drive)하고 있는 상태를 고려한 경우, 예를 들면 레인 체인지(lane change) 등에 의해 차체 거동(behavior on autmototive body)이 변화할 때에는, 차량의 중심 위치로부터 떨어져 설치된 의장품(fittings) 또는 덮개물(lid component)에 작용하는 관성력(inertia force)이 차체 골격(structure of autmototive body)의 변형(deformation)에 크게 영향을 미친다. 이는, 의장품 또는 덮개물이라도, 복수의 부품이 조합된 구성 부품(어셈블리(assembly); ASSY)의 질량이 10㎏ 이상이 되는 경우도 있고, 질량이 100㎏∼300㎏ 정도인 차체 골격에 대하여 무시할 수 없기 때문이다. 그 때문에, 차체 골격의 성능을 평가 및 향상할 때에는, 실제의 주행 시에 의장품 또는 덮개물에 작용하는 관성력을 고려하는 것이 바람직하다. 또한, 본원 발명에 있어서, 의장품은 엔진(engine), 트랜스미션(transmission), 시트(sheet) 등을, 덮개물은 도어(door), 트렁크(trunk), 후드(hood) 등을 총칭하는 것이다.
그러나, 일반적으로, 차체 골격의 설계 초기 단계에서는 차량의 외관이나 디자인이 결정되어 있지 않으며, 차량의 외관이나 디자인에 크게 좌우되는 덮개물이나 의장품은, 설계 후기 단계에 있어서 최종 결정되는 경우가 많다.
그 때문에, 의장품이나 덮개물의 형상 등이 결정되기 전의 단계에 있어서, 실제의 주행 상태에 있어서 의장품이나 덮개물에 작용하는 관성력을 고려하여 차체 골격의 성능을 평가하는 것은 어렵다. 또한, 설계 후기 단계에 있어서 의장품이나 덮개물의 형상 등이 결정되었다고 해도, 의장품이나 덮개물이 설치된 차량(풀 보디(full body))을 대상으로 하여 CAE 해석을 행하여 차체 골격의 성능을 평가하고, 처음으로 돌아가 차체 골격의 설계나 접합 위치를 수정하여 추가하는 시간적인 여유는 신차 개발에는 없다. 그 때문에, 종래는 차체 골격만을 대상으로 하여 CAE 해석에 의해 차체 골격의 성능 평가 및 설계가 강요되고 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 복수의 부품이 부품조로서 접합된 자동차의 차체 골격 모델에 있어서, 의장품 또는 덮개물이 결정되기 전이라도, 자동차의 주행 시에 있어서 상기 의장품 또는 덮개물에 작용하는 관성력을 고려하여, 상기 부품조로서 접합하는 부위에 추가하는 추가 접합점 또는 추가 접합부의 최적 위치를 구할 수 있는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 최적화 해석 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법은, 평면 요소(shell elements) 및/또는 입체 요소(solid elements)로 이루어지는 복수의 부품(parts)을 갖고 이루어지고, 당해 복수의 부품을 부품조(parts set)로서 접합하는 접합점 또는 접합부와, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결(link)하는 고정 연결부를 갖는 자동차의 차체 골격 모델을 이용하여, 상기 부품조의 접합에 이용되는 점 접합 또는 연속 접합의 최적화 해석을, 컴퓨터가 이하의 각 스텝을 행하는 것으로서, 컴퓨터가, 상기 부품조에 추가하여 접합하는 추가 접합점 또는 추가 접합부의 접합 후보와, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 상기 차체 골격 모델에 설정하고, 최적화 해석의 해석 대상으로 하는 최적화 해석 모델을 생성하는 최적화 해석 모델 생성 스텝과, 조작자의 지시에 의해 컴퓨터가, 상기 최적화 해석 모델에 대하여 최적화 해석 조건을 설정하는 최적화 해석 조건 설정 스텝과, 컴퓨터가, 상기 최적화 해석 모델에 대해서 상기 자동차의 주행 시에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하고, 상기 최적화 해석 조건을 충족하는 추가 접합점 또는 추가 접합부를 상기 접합 후보 중으로부터 선출하는 최적화 해석 스텝을 구비하고, 상기 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서, 상기 질량은, 상기 의장품 또는 덮개물이 고정 또는 연결되는 영역 내의 소정 위치에 설정되고, 또한, 상기 접합 후보는, 상기 차체 골격 모델의 각 부품조에 미리 설정된 접합점 또는 접합부끼리의 사이에 소정의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서의 소정 위치를, 상기 고정 연결부를 연결하는 직선상(上) 혹은 곡선상으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 의장품 또는 덮개물이 회전 가동하는 회전 가동 부품인 경우, 상기 소정 위치를, 상기 의장품 또는 덮개물이 회전 가동할 때의 회전 가동 중심축상을 제외한 위치에 설정한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서의 소정 위치를, 상기 고정 연결부를 연결하는 직선 혹은 곡선으로 둘러싸인 평면상 혹은 곡면상(상기 직선 혹은 곡선의 선상을 제외함)으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성 스텝은, 상기 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을, 질량 요소(mass element)와, 당해 질량 요소와 상기 고정 연결부를 접속하는 강체 요소(rigid-body element)를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성 스텝은, 질량 요소와 빔 요소(beam elements)를 이용하여 설정하고, 당해 질량 요소와 빔 요소가 갖는 질량의 합은 상기 고정 연결부에 고정 또는 연결되는 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법은, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성 스텝은, 상기 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을 갖는 빔 요소를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치는, 평면 요소 및/또는 입체 요소로 이루어지는 복수의 부품을 갖고 이루어지고, 당해 복수의 부품을 부품조로서 접합하는 접합점 또는 접합부와, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부를 갖는 자동차의 차체 골격 모델을 이용하여, 상기 부품조의 접합에 이용되는 점 접합 또는 연속 접합의 최적화를 행하는 것으로서, 상기 부품조에 추가하여 접합하는 추가 접합점 또는 추가 접합부의 접합 후보와, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 상기 차체 골격 모델에 설정하고, 최적화 해석의 해석 대상으로 하는 최적화 해석 모델을 생성하는 최적화 해석 모델 생성부와, 상기 최적화 해석 모델에 대하여 최적화 해석 조건을 설정하는 최적화 해석 조건 설정부와, 상기 최적화 해석 모델에 대해서 상기 자동차의 주행 시에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하고, 상기 최적화 해석 조건을 충족하는 추가 접합점 또는 추가 접합부를 상기 접합 후보 중으로부터 선출하는 최적화 해석부를 구비하고, 상기 최적화 해석 모델 생성부에 의해, 상기 질량은, 상기 의장품 또는 덮개물이 고정 또는 연결되는 영역 내의 소정 위치에 설정되고, 또한, 상기 접합 후보는, 상기 차체 골격 모델의 각 부품조에 미리 설정된 접합점 또는 접합부끼리의 사이에 소정의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성부에 의해 설정되는 상기 질량의 소정 위치를, 상기 고정 연결부를 연결하는 직선상 혹은 곡선상으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 의장품 또는 덮개물이 회전 가동하는 회전 가동 부품인 경우, 상기 소정 위치를, 상기 의장품 또는 덮개물이 회전 가동할 때의 회전 가동 중심축상을 제외한 위치에 설정한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성부에 의해 설정되는 상기 질량의 소정 위치를, 상기 고정 연결부를 연결하는 직선 혹은 곡선으로 둘러싸인 평면상 혹은 곡면상(상기 직선 혹은 곡선의 선상을 제외함)으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성부는, 상기 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을, 질량 요소와, 당해 질량 요소와 상기 고정 연결부를 접속하는 강체 요소를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성부는, 질량 요소와 빔 요소를 이용하여 설정하고, 당해 질량 요소와 빔 요소가 갖는 질량의 합은 상기 고정 연결부에 고정 또는 연결되는 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 최적화 해석 모델 생성부는, 상기 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을 갖는 빔 요소를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 있어서는, 평면 요소 및/또는 입체 요소로 이루어지는 복수의 부품으로 구성되고, 당해 복수의 부품을 부품조로서 접합하는 추가 접합점 또는 추가 접합부와, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부를 갖는 자동차의 차체 골격 모델을 이용하여, 상기 부품조의 접합에 이용되는 점 접합 또는 연속 접합의 최적화 해석을, 컴퓨터가 이하의 각 스텝을 행하는 것으로서, 컴퓨터가, 상기 부품조에 있어서의 추가 접합점 또는 추가 접합부의 접합 후보와, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 상기 차체 골격 모델에 설정하고, 최적화 해석의 해석 대상으로 하는 최적화 해석 모델을 생성하는 최적화 해석 모델 생성 스텝과, 조작자의 지시에 의해 컴퓨터가, 상기 최적화 해석 모델에 대하여 최적화 해석 조건을 설정하는 최적화 해석 조건 설정 스텝과, 컴퓨터가, 상기 최적화 해석 모델에 대해서 상기 자동차의 주행 시에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하고, 상기 최적화 해석 조건을 충족하는 추가 접합점 또는 추가 접합부를 상기 접합 후보 중으로부터 선출하는 최적화 해석 스텝을 구비하고, 상기 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서, 상기 질량은, 상기 의장품 또는 덮개물이 상기 차체 골격 모델의 고정 연결부에 고정 또는 연결되는 영역 내의 소정 위치에 설정되고, 또한, 상기 접합 후보는, 상기 차체 골격 모델의 각 부품조에 미리 설정된 접합점 또는 접합부끼리의 사이에 소정의 간격으로 설정됨으로써, 의장품 또는 덮개물이 결정되기 전이라도, 주행 시에 당해 의장품 또는 덮개물에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하고, 자동차의 강성을 향상시키기 위해 상기 부품조에 추가하는 추가 접합점 또는 추가 접합부의 최적인 위치를 효율 좋게 구할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치의 블록도이다.
도 2는, 본 실시 형태에서 이용하는 차체 골격 모델과, 차체 골격 모델에 미리 설정되어 있는 접합점을 설명하는 설명도이다((a): 사시도, (b): 측면도).
도 3은, 본 실시 형태에서 이용하는 차체 골격 모델과, 차체 골격 모델에 설정되어 있는 고정 연결부를 설명하는 설명도이다.
도 4는, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서, 차체 골격 모델에 접합 후보가 생성된 최적화 해석 모델의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서, 차체 골격 모델에 질량 요소가 설정된 최적화 해석 모델의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서 생성된 최적화 해석 모델의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 실시 형태에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법의 처리의 흐름을 나타내는 플로우 차트도이다.
도 8은, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서의 접합 후보의 생성과, 최적화 해석 스텝에 있어서의 접합 후보의 선출을 설명하는 설명도이다((a): 접합점, (b): 접합 후보의 생성, (c): 추가 접합점의 선출).
도 9는, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서, 질량 요소가 설정되는 소정 위치를 설명하는 설명도이다.
도 10은, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서, 차체 골격 모델에 질량 요소가 설정된 최적화 해석 모델의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서, 질량 요소의 설정 방법을 설명하는 설명도이다.
도 12는, 실시예에 있어서, 비교예로 한 최적화 해석 모델을 설명하는 설명도이다((a): 질량 설정 없음(비교예 1), (b): 회전 도어 구성 부품 있음(비교예 2)).
도 13은, 실시예에 있어서 차체의 정적 비틀림에 있어서의 하중 구속(load and constraint) 조건을 설명하는 설명도이다((a): 프런트측 하중 부여＋리어측 구속, (b): 프런트측 구속＋리어측 하중 부여).
도 14는, 실시예에 있어서, 정적 비틀림(static　torsion) 하중 조건에 있어서의 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점의 해석 결과를 나타내는 도면이다.
도 15는, 실시예에 있어서, 정적 비틀림 하중 조건에 있어서의 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합 점수와 차체의 강성 향상률의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 16은, 실시예에 있어서, 자동차의 주행 상태를 상정한 하중 조건을 설명하는 설명도이다.
도 17은, 실시예에 있어서, 레인 체인지를 상정한 하중 조건에 있어서의 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점의 해석 결과를 나타내는 도면이다(그 1).
도 18은, 실시예에 있어서, 레인 체인지를 상정한 하중 조건에 있어서의 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점의 해석 결과를 나타내는 도면이다(그 2).
도 19는, 실시예에 있어서, 레인 체인지를 상정한 하중 조건에 있어서의 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합 점수와 차체의 강성 향상률의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 20은, 실시예에 있어서, 레인 체인지를 상정한 하중 조건에 있어서의 최적화 해석에 의해 얻어진 차체의 변형(strain) 에너지 분포의 해석 결과를 나타내는 도면이다(그 1).
도 21은, 실시예에 있어서, 레인 체인지를 상정한 하중 조건에 있어서의 최적화 해석에 의해 얻어진 차체의 변형 에너지 분포의 해석 결과를 나타내는 도면이다(그 2).
도 22는, 실시예에 있어서, 자동차의 주행 상태에 있어서 차체의 프런트측에 하중이 작용하는 하중 조건을 설명하는 설명도이다.
도 23은, 실시예에 있어서, 자동차의 주행 상태에 있어서 차체의 프런트측에 하중이 작용하는 하중 조건에 있어서의 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점의 해석 결과를 나타내는 도면이다(그 1).
도 24는, 실시예에 있어서, 자동차의 주행 상태에 있어서 차체의 프런트측에 하중이 작용하는 하중 조건에 있어서의 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점의 해석 결과를 나타내는 도면이다(그 2).
(발명을 실시하기 위한 형태)
본 발명의 실시 형태에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 최적화 해석 장치를, 도 1∼도 10을 참조하여 이하에 설명한다. 또한, 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 최적화 해석 장치의 설명에 앞서, 본 발명에서 대상으로 하는 차체 골격 모델에 대해서 설명한다.
<차체 골격 모델>
도 2는, 본 실시 형태에서 이용하는 차체 골격 모델(21)과, 차체 골격 모델(21)에 미리 설정되어 있는 접합점(25)을 설명하는 설명도이다((a): 사시도, (b): 측면도). 도 3은, 본 실시 형태에서 이용하는 차체 골격 모델(21)과, 차체 골격 모델(21)에 설정되어 있는 고정 연결부(23)를 설명하는 설명도이다. 본 발명에서 이용하는 차체 골격 모델(21)은, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 새시(chassis) 부품 등과 같은 복수의 부품으로 구성된 것이다. 차체 골격 모델(21)의 각 부품은, 평면 요소 및/또는 입체 요소를 사용하여 모델화되어 있다.
차체 골격 모델(21)에 있어서, 각 부품은 부품조로서 접합하는 부위에 형성된 접합점 또는 접합부가 형성되어 있고, 예를 들면, 부품끼리가 스팟 용접에 의해 접합된 차체 골격 모델(21)에 있어서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 부품조마다 접합되는 부위에 접합점(25)이 미리 설정되어 있다.
또한, 차체 골격 모델(21)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부(23)를 갖는다. 고정 연결부(23)로서는, 도 3에 일 예를 나타내는 바와 같이, 회전 도어(revolving　door)를 고정 또는 연결하는 힌지(hinge)(23a) 및 힌지(23b)나 스트라이커(striker)(23c)가 있지만, 고정 연결부(23)는 이들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 고정 연결부(23)에는, 엔진을 고정하는 엔진 마운트(engine　mount) 등의 의장품을 고정하는 것이나, 회전 도어 이외의 슬라이드 도어(slide　door)나 보닛(bonnet) 등과 같은 덮개물을 고정 또는 연결하는 것을 포함한다.
차체 골격 모델(21)을 구성하는 각 부품의 요소 정보 등이나, 각 부품조에 있어서의 접합점(25)(도 2 참조), 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부(23)(도 3 참조)에 관한 정보는, 차체 골격 모델 파일(20)(도 1 참조)에 격납되어 있다.
<최적화 해석 장치>
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치(1)의 블록도이다. 본 실시 형태에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치(1)(이하, 간단히 「최적화 해석 장치(1)」라고 함)의 구성에 대해서, 주로 도 1에 나타내는 블록도에 기초하여 이하에 설명한다.
본 실시 형태에 따른 최적화 해석 장치(1)는, 차체 골격 모델(21)(도 2 및 도 3 참조)을 구성하는 복수의 부품을 부품조로서 접합하는 부위에 추가하는 추가 접합점 또는 추가 접합부의 최적화를 행하는 장치이며, PC(퍼스널 컴퓨터) 등에 의해 구성되고, 표시 장치(display device)(3), 입력 장치(input device)(5), 기억 장치(memory storage)(7), 작업용 데이터 메모리(working data memory)(9) 및 연산 처리부(arithmetic processing unit)(10)를 갖고 있다.
그리고, 표시 장치(3), 입력 장치(5), 기억 장치(7) 및 작업용 데이터 메모리(9)는, 연산 처리부(10)에 접속되고, 연산 처리부(10)로부터의 지령에 의해 각각의 기능이 실행된다.
≪표시 장치≫
표시 장치(3)는, 해석 결과의 표시 등에 이용되며, 액정 모니터(LCD monitor) 등으로 구성된다.
≪입력 장치≫
입력 장치(5)는, 차체 골격 모델 파일(20)의 표시 지시나 조작자의 조건 입력 등에 이용되며, 키보드나 마우스 등으로 구성된다.
≪기억 장치≫
기억 장치(7)는, 차체 골격 모델 파일(20) 등의 각종 파일의 기억 등에 이용되며, 하드 디스크 등으로 구성된다.
≪작업용 데이터 메모리≫
작업용 데이터 메모리(9)는, 연산 처리부(10)에서 사용하는 데이터의 일시 보존이나 연산에 이용되며, RAM(Random Access Memory) 등으로 구성된다.
≪연산 처리부≫
연산 처리부(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 최적화 해석 모델 생성부(11)와 최적화 해석 조건 설정부(13)와 최적화 해석부(15)를 갖고, PC 등의 CPU(중앙 연산 처리 장치(central processing unit))에 의해 구성된다. 이들 각 부는, CPU가 소정의 프로그램을 실행함으로써 기능한다. 이하, 연산 처리부(10) 내의 각 부의 기능을 설명한다.
≪최적화 해석 모델 생성부≫
최적화 해석 모델 생성부(11)는, 차체 골격 모델(21)의 부품을 부품조로서 접합하는 부위에 추가하는 추가 접합점 또는 추가 접합부의 접합 후보를 생성하고, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 차체 골격 모델(21)에 설정하여, 최적화 해석의 해석 대상으로 하는 최적화 해석 모델을 생성하는 것이다.
도 4에, 차체 골격 모델(21)에 접합 후보(31)를 생성한 일 예를 나타낸다. 접합 후보(31)는, 차체 골격 모델(21)의 각 부품조에 있어서 미리 설정된 접합점(25)(도 1 참조)끼리의 사이에, 소정의 간격(10㎜ 간격)으로 조밀하게 생성되어 있다. 또한, 도 4에 있어서, 차체 골격 모델(21)에 미리 설정된 접합점(25)(도 2 참조)은 표시되어 있지 않다.
도 5에, 차체 골격 모델(21)에 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 설정한 일 예를 나타낸다. 도 5에서는, 덮개물인 회전 도어에 상당하는 질량을 갖는 질량 요소(41)가 설정되어 있고, 회전 도어가 고정 또는 연결되는 영역 내의 소정 위치에 질량 요소(41)를 설정하기 때문에, 힌지(23a)와 스트라이커(23c)를 연결하는 직선상에 질량 요소(41)가 위치하고, 질량 요소(41)와 힌지(23a) 및, 질량 요소(41)와 스트라이커(23c)가 강체 요소(45)에 의해 접속되어 있다.
도 6에, 차체 골격 모델(21)에 접합 후보(31)를 생성하고(도 4 참조), 또한 차체 골격 모델(21)에 질량 요소(41)를 설정(도 5 참조)한 최적화 해석 모델(51)의 일 예를 나타낸다.
≪최적화 해석 조건 설정부≫
최적화 해석 조건 설정부(13)는, 접합 후보(31)에 대하여 최적화 해석 조건을 설정하는 것으로, 목적 조건과 제약 조건의 2종류의 최적화 해석 조건을 설정한다.
목적 조건은, 최적화 해석 모델(51)에 의한 최적화 해석의 목적에 따라서 설정되는 조건이며, 예를 들면, 변형 에너지를 최소로 하는 것이나, 흡수 에너지를 최대로 하여 발생 응력을 최소로 하는 것 등이 있다. 목적 조건은, 1개만 설정한다.
제약 조건은, 최적화 해석을 행하는 데에 있어서 부과하는 제약이며, 예를 들면, 각 부품을 접합한 후의 차체 골격 모델(21)로부터 생성된 최적화 해석 모델(51)이, 소정의 강성을 갖도록 하는 것 등이 있다. 제약 조건은 복수 설정 가능하다.
≪최적화 해석부≫
최적화 해석부(15)는, 최적화 해석 모델(51)에 있어서의 접합 후보(31)를 대상으로 하여, 자동차의 주행 시에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하는 것으로, 접합 후보(31) 중, 최적화 해석 조건 설정부(13)에서 설정된 최적화 해석 조건(목적 조건, 제약 조건)을 충족하는 유의한 접합 후보(31)를 선출한다.
최적화 해석부(15)에 의한 최적화 해석에는, 토폴로지 최적화를 적용할 수 있다. 토폴로지 최적화에 있어서 밀도법을 이용할 때에, 중간적인 밀도가 많은 경우에는 이산화(discretization)가 바람직하며, 하기식 (1)로 나타난다.
K(ρ)＝ρpK···(1)
단,
K(ρ): 요소의 강성 매트릭스(stiffness　matrix)에 패널티(penalty)를 부과한 강성 매트릭스
K: 요소의 강성 매트릭스
ρ: 규격화된 밀도
p: 패널티 계수
이산화에 자주 이용되는 패널티 계수는 2 이상이지만, 본 발명에 따른 접합 위치의 최적화에 있어서는, 패널티 계수로서 4 이상의 값이 바람직한 것이 밝혀졌다.
또한, 최적화 해석부(15)는, 토폴로지 최적화 처리를 행하는 것이라도 좋고, 다른 계산 방식에 의한 최적화 처리라도 좋다. 따라서, 최적화 해석부(15)로서는, 예를 들면, 시판되고 있는 유한 요소(finite　element)를 이용한 해석 소프트를 사용할 수 있다.
<접합 위치의 최적화 해석 방법>
도 7은, 본 실시 형태에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법의 처리의 흐름을 나타내는 플로우 차트도이다. 본 실시 형태에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법(이하, 간단히 「최적화 방법」이라고 함)에 대해서, 이하에 설명한다.
본 실시 형태에 따른 접합 위치의 최적화 방법은, 평면 요소 및/또는 입체 요소로 이루어지는 복수의 부품으로 구성되고, 상기 복수의 부품을 부품조로서 접합하는 접합점(25)과, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부(23)를 갖는 자동차의 차체 골격 모델(21)(도 2 및 도 3 참조)을 이용하여, 상기 부품조의 접합에 이용되는 점 접합 또는 연속 접합의 최적화를 행하는 것이고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)과, 최적화 해석 조건 설정 스텝(S3)과, 최적화 해석 스텝(S5)을 구비하고 있다.
이하, 각 스텝에 대해서 설명한다. 또한, 각 스텝 모두, 컴퓨터에 의해 구성된 최적화 해석 장치(1)가 실행하는 것이다. 도 8은, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)에 있어서의 접합 후보(31)의 생성과, 최적화 해석 스텝(S5)에 있어서의 접합 후보(31)의 선출을 설명하는 설명도이다((a): 접합점(25), (b): 접합 후보(31)의 생성, (c): 추가 접합점(33)의 선출). 도 9는, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)에 있어서, 질량 요소(41)가 설정되는 소정 위치를 설명하는 설명도이다.
≪최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)≫
최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)은, 차체 골격 모델(21)을 구성하는 복수의 부품에 대해서, 부품조로서 접합하는 부위에 추가하는 접합 후보(31)를 생성하고(도 4 참조), 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 갖는 질량 요소(41)를 차체 골격 모델(21)에 설정하고(도 5 참조), 최적화 해석 모델(51)을 생성(도 6 참조)하는 것이고, 도 1에 나타내는 최적화 해석 장치(1)에 있어서는 최적화 해석 모델 생성부(11)가 행한다.
최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)에 있어서의 접합 후보(31)의 생성은, 이하의 순서로 행할 수 있다.
차체 골격 모델(21)에 있어서는, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 차체 골격 모델(21)을 구성하는 부품(27)을 부품조로서 접합하는 부위에, 접합점(25)이 소정의 간격(D)으로 미리 설정되어 있는 것으로 한다.
이 경우, 최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)에 있어서는, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 접합점(25)끼리의 사이에 소정의 간격(d)(＜D)으로 접합 후보(31)를 조밀하게 설정한다.
또한, 최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)에 있어서의 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량의 설정은, 도 5에 예시하는 바와 같이, 의장품 또는 덮개물이 고정 또는 연결되는 영역 내의 소정 위치에 질량 요소(41)를 설정함으로써 행한다.
질량 요소(41)를 설정하는 상기 소정 위치는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 복수의 고정 연결부(23)(힌지(23a), 힌지(23b), 스트라이커(23c))를 연결하는(힌지(23a)와 스트라이커(23c), 힌지(23b)와 스트라이커(23c), 힌지(23a)와 힌지(23b)) 직선(L)상(도 9(a) 참조), 혹은, 덮개물 등이 장착된 차체의 형상을 따라 고정 연결부(23)를 연결하는 곡선상으로 한다.
의장품 또는 덮개물이 회전 도어와 같이 회전 가동하는 회전 가동 부품에 있어서는, 상기 회전 도어의 힌지(23a)와 힌지(23b)를 연결하는 선상에, 상기 회전 도어가 회전 가동할 때의 회전 가동 중심축이 있다. 그리고, 상기 회전 가동 중심축은, 상기 회전 도어가 차체 골격 모델(21)에 고정 또는 연결되는 영역의 경계와 거의 동일한 위치에 있다.
이에 대하여, 상기 회전 도어의 힌지(23a)와 스트라이커(23c)를 연결하는 선 및, 힌지(23b)와 스트라이커(23c)를 연결하는 선은, 상기 회전 도어가 차체 골격 모델(21)에 고정 또는 연결되는 영역의 내부에 위치한다.
의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 차체 골격 모델(21)에 설정함에 있어서는, 차체 골격 모델(21)에 있어서, 의장품 또는 덮개물이 고정 또는 연결되는 영역의 경계보다도 내부로 하는 쪽이, 주행 시에 의장품 또는 덮개물에 작용하는 관성력을 후술하는 최적화 해석 스텝(S5)에 있어서 고려하는 데에 있어서 바람직하다.
그 때문에, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 설정하는 소정 위치를, 복수의 고정 연결부(23)를 연결하는 직선(L)상 또는 상기 곡선 중, 의장품 또는 덮개물이 회전 가동할 때의 회전 가동 중심축을 제외한 위치에 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 설정하는 소정 위치는, 직선(L)상 혹은 상기 곡선의 선상에 한정되는 것이 아니고, 직선(L)으로 둘러싸인 평면(P)상(도 9(b) 참조), 혹은, 상기 곡선으로 둘러싸여 덮개물 등이 장착된 차체의 형상을 따른 곡면상으로 해도 좋다.
여기에서, 직선(L) 또는 상기 곡선은, 평면(P) 혹은 상기 곡면의 경계이기 때문에, 상기 경계의 내측에 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 설정하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 설정하는 소정 위치를, 직선(L)상 또는 상기 곡선의 선상을 제외한 평면(P)상 또는 상기 곡면상에 설정하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 예를 들면, 의장품이 4점의 고정 연결부(23)로 고정 또는 연결되는 경우에는, 2개의 직선이 서로 교차하도록 상기 고정 연결부(23)를 직선으로 연결하고, 상기 직선상에 의장품에 상당하는 질량 요소(41)를 설정하는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서도, 상기 고정 연결부끼리를 차체가 갖는 곡률에 맞추어 곡선으로 접속하고, 상기 곡선상에 질량 요소(41)를 설정해도 좋다.
질량을 상기 소정 위치에 설정하는 구체적인 질량 설정 방법으로서, 예를 들면, 이하의 (1) 내지 (3)이 있다. 도 10은, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)에 있어서, 차체 골격 모델(21)에 질량 요소(41)가 설정된 최적화 해석 모델(51)의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 11은, 본 실시 형태에 따른 최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)에 있어서, 질량 요소(41)의 설정 방법을 설명하는 설명도이다.
(1) 상기 소정 위치에, 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을 갖는 질량 요소(41)를 설정하고, 질량 요소(41)와 고정 연결부(23)(힌지(23a) 또는 스트라이커(23c))를 강체 요소(45)를 이용하여 접속한다(도 5 및 도 10 참조).
도 5는, 고정 연결부(23)를 연결하는 직선(L)의 중심상에 1개의 질량 요소(41)를 설정한 예이지만, 도 10에 나타내는 바와 같이, 직선(L)을 균등하게 분할하는 점상에 복수의 질량 요소(41)를 설정해도 좋다. 복수의 질량 요소(41)를 설정하는 경우에는, 각 질량 요소(41)의 질량의 총합이 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하도록, 각 질량 요소(41)의 질량을 결정하면 좋다.
(2) 상기 소정 위치에, 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량의 질량 요소(41)를 설정하고, 질량 요소(41)와 고정 연결부(23)를 빔 요소(47)를 이용하여 접속한다(도 11(a) 참조). 질량 요소(41)와 빔 요소(47) 각각이 갖는 질량의 합은, 고정 연결부(23)에 고정 또는 연결되는 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하도록 설정한다.
빔 요소(47)의 질량은, 빔 요소(47)의 단면 특성으로서 부여되는 단면적 및, 재료 특성(material property)으로서 부여되는 재료 밀도(material density)에 의해 정해진다. 빔 요소(47)의 단면적은, 예를 들면, 빔 요소(47)의 반경을 부여함으로써 결정된다.
또한, 후술하는 최적화 해석 스텝(S5)에 있어서는, 질량 요소(41) 및 빔 요소(47)에 작용하는 관성력에 의한 하중을, 차체 골격에 전달하기 위해 필요한 단면 특성 및 재료 특성을, 빔 요소(47)에 적절히 설정할 필요가 있다.
또한, 빔 요소(47)는, 선 형상의 요소이며, 상기 요소의 축 방향으로 작용하는 인장 하중(tensile load) 및 압축 하중(compressive load)을 전달할 수 있는 것이면 로드 요소(rod elements)(봉 요소)라도 좋고, 상기 로드 요소의 질량은, 빔 요소(47)와 동일하게, 단면 특성으로서 부여되는 단면적(또는 반경) 및, 재료 특성으로서 부여되는 재료 밀도에 의해 설정된다.
(3) 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을 갖는 빔 요소(47)만을 이용하여 설정한다(도 11(b) 참조). 빔 요소(47)의 질량은, 빔 요소(47)의 단면 특성으로서 부여되는 단면적 및, 재료 특성으로서 부여되는 재료 밀도에 의해 정해지고, 예를 들면, 빔 요소(47)의 반경을 부여함으로써 상기 단면적이 결정된다.
≪최적화 해석 조건 설정 스텝(S3)≫
최적화 해석 조건 설정 스텝(S3)은, 접합 후보(31)에 대하여 최적화 해석 조건을 설정하는 것이며, 최적화 해석 장치(1)에 있어서는 조작자의 지시에 의해 최적화 해석 조건 설정부(13)가 행한다.
최적화 해석 조건 설정 스텝(S3)에 있어서 설정되는 최적화 해석 조건으로서는, 목적 조건과 제약 조건의 2종류가 있다.
≪최적화 해석 스텝(S5)≫
최적화 해석 스텝(S5)은, 최적화 해석 모델 생성 스텝(S1)에 있어서 생성된 해석 모델에 대해서, 자동차의 주행 시에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하고, 최적화 해석 조건 설정 스텝(S3)에서 설정된 최적화 해석 조건을 충족하는 추가 접합점(33) 또는 추가 접합부를, 접합 후보(31) 중으로부터 선출하는 것이고, 최적화 해석 장치(1)에 있어서는 최적화 해석부(15)가 행한다.
예를 들면, 도 8에 나타내는 부품(27)에 있어서는, 최적화 해석 스텝(S5)에서는, 부품(27)에 설정된 접합 후보(31)에 대하여 최적화 해석을 행하고, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 최적화 해석 조건을 충족하는 접합 후보(31)가 추가 접합점(33)으로서 선출되고, 선출되지 않은 접합 후보(31)는 소거 접합점(35)으로서 소거된다.
최적화 해석 스텝(S5)에 있어서의 최적화 해석에는, 토폴로지 최적화를 적용할 수 있다. 또한, 토폴로지 최적화에 있어서 밀도법을 적용하는 경우에는, 요소의 패널티 계수를 4 이상으로 설정하여 이산화를 행하도록 하는 것이 바람직하다.
최적화 해석에 있어서, 자동차의 주행 시에 의장품 또는 덮개물에 작용하는 관성력은, 관성 릴리프법(inertia relief method)을 이용하여 고려한다. 관성 릴리프법이란, 관성력의 좌표의 기준이 되는 지지점에 있어서, 물체가 지지된 상태(자유 지지 상태)에서 등가속도 운동 중의 물체에 작용하는 힘으로부터 응력이나 변형을 구하는 해석 수법으로서, 운동 중의 비행기나 배의 정해석(static analysis)에 사용되고 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 최적화 해석 장치에 의하면, 복수의 부품을 부품조로서 접합하는 접합점과, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부를 갖는 자동차의 차체 골격 모델에 있어서, 상기 부품조에 추가하는 추가 접합점(33) 또는 추가 접합부의 접합 후보(31)와, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 설정하고, 상기 접합 후보(31) 중으로부터 상기 차체 골격 모델의 강성을 최대로 하는 추가 접합점(33)을 선출하는 최적화 해석을, 자동차의 주행 시에 의장품 또는 덮개물에 작용하는 관성력을 고려하여 행함으로써, 의장품 또는 덮개물이 결정되기 전이라도, 주행 시에 있어서의 자동차의 강성을 향상시키기 위해 추가하는 추가 접합점(33) 또는 추가 접합부의 최적인 위치를 구할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 최적화 해석 장치에 있어서는, 차체 골격 모델에 미리 설정된 접합점을 최적화 해석의 대상에 포함하지 않음으로써, 부품끼리를 부품조로서 접합하는 접합점이, 최적화 해석의 과정에 있어서 소거되어 버려 부품끼리가 떨어져 버려, 그 시점에서 최적화 해석이 정지되어 버리는 것을 막을 수 있다.
또한, 상기의 설명에서는, 스팟 용접에 의해 부품조로서 접합하는 접합점을 해석 대상으로 하고 있었지만, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 최적화 해석 장치는, 스팟 용접에 의한 접합에 한정하는 것이 아니고, 레이저 용접이나 아크 용접 등의 연속 접합에 의해 부품조를 접합할 때에 있어서의 최적인 접합 위치를 구하는 경우에 적용할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 효과를 확인하는 실험을 행했기 때문에, 이에 대해서 설명한다. 실험은, 도 2 및 도 3에 나타내는 차체 골격 모델(21)을 대상으로 하고, 차체 골격 모델(21)에 최적화 해석의 대상으로 하는 접합 후보(31)를 설정하고, 또한 고정 연결부(23)에 덮개물으로서의 회전 도어 구성 부품이, 고정 또는 연결되는 영역 내의 소정 위치에, 상기 회전 도어 구성 부품에 상당하는 질량을 설정한 최적화 해석 모델을 해석 대상으로 하여, 접합 위치의 최적화 해석을 행했다.
본 실시예에 있어서, 차체 골격 모델(21)의 질량은 약 300㎏이며, 차체 골격 모델(21)에 설정되는 상기 회전 도어 구성 부품의 질량은 1매당 10㎏이다.
그래서, 차체 골격 모델(21)의 상측의 힌지(23a)와 스트라이커(23c)를 연결하는 직선상에 10개의 질량 요소(41)를 균등하게 배치하고, 질량 요소(41)와 힌지(23a) 및 스트라이커(23c)를 강체 요소(45)로 접속한 최적화 해석 모델(21)을 해석 대상으로 했다(도 10 참조). 이때, 질량 요소(41)의 질량의 총합이 회전 도어 구성 부품의 질량이 되도록, 각 질량 요소(41)의 질량(＝1㎏)을 설정했다.
또한, 차체 골격 모델(21)에 미리 설정된 접합점(25)(도 2 참조)끼리의 사이에, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 접합 후보(31)를 조밀하게 설정하고, 도 6에 나타내는 질량 요소(41)를 10등분한 최적화 해석 모델(51)을 생성했다. 이때, 접합 후보(31)끼리의 간격은 d＝10㎜로 했다.
여기에서, 차체 골격 모델(21)에 있어서 접합점(25)은 3906점이었기 때문에, 최적화 해석의 대상이 되는 접합 후보(31)는 10932점이었다.
이와 같이, 차체 골격 모델(21)에 질량 요소(41)를 설정하고(도 10 참조), 접합 후보(31)를 생성한 최적화 해석 모델(51)(도 6 참조)을 본 실시예에 있어서의 발명예로 했다.
도 12는, 본 실시예에 있어서, 비교예로 한 최적화 해석 모델(61, 71)을 설명하는 설명도이다((a): 질량 설정 없음(비교예 1), (b): 회전 도어 구성 부품 있음(비교예 2)). 본 실시예에 있어서는, 비교예로서, 회전 도어 구성 부품에 상당하는 질량을 설정하지 않고 차체 골격 모델(21)에 접합 후보(31)만을 설정한 최적화 해석 모델(61)(비교예 1, 도 12(a) 참조) 및, 차체 골격 모델(21)에 접합 후보(31)와 회전 도어 구성 부품 모델(73)을 조합한 최적화 해석 모델(71)(비교예 2, 도 12(b) 참조)에 대해서도, 최적화 해석을 실시했다.
본 실시예에서는, 최적화 해석 조건으로서, 목적 조건에는 차체 강성의 최대화를 설정하고, 제약 조건에는 추가하는 추가 접합점(33)(도 8 참조)을 0∼600점의 범위 내에서 선출하도록 체적률을 설정했다.
본 실시예에서는, 우선, 정적 비틀림을 대상으로 하여 최적화 해석을 행하고, 최적화 해석 모델(51, 61, 71)에 설정된 회전 도어 구성 부품의 상당하는 질량 요소(41)가, 최적화 해석에 의해 선출되는 추가 접합점(33)에 미치는 영향에 대해서 검토했다.
도 13에, 최적화 해석 모델(51)을 대상으로 한 정적 비틀림의 하중 구속 조건을 나타낸다. 도 13(a)는, 차체의 프런트 서스펜션(front suspension) 부착 위치(도 13(a) 중 A)의 한쪽에 연직 방향 상향의 하중(100N)을, 다른 한쪽에 연직 방향 하향의 하중(100N)을 부여하고, 차체의 리어(rear)의 서브 프레임(sub-frame) 부착 위치(도 13(a) 중 B)를 구속한 것이다.
한편, 도 13(b)는, 차체의 프런트 서스펜션 부착 위치(도 13(b) 중 A)를 구속하고, 차체 리어의 서브 프레임 부착 위치(도 13(b) 중 B)의 한쪽에 연직 방향 상향의 하중(100N)을, 다른 한쪽에 연직 방향 하향의 하중(100N)을 부여한 것이다.
정적 비틀림에 있어서의 강성은, 이하와 같이 구한 평균 비틀림 강성(torsional rigidity)에 의해 평가했다. 예를 들면, 도 13(a)의 경우에 있어서는, 우선, 차체 리어의 서브 프레임 부착 위치(도 13(a) 중 B)를 연결하는 직선을 기준으로 하고(각도 0°), 하중점(도 13(a) 중 A)에 하중을 부여했을 때의 차체 전방측으로부터 본 차체의 경사 각도를, 차체 프런트측으로부터 리어측에 걸쳐 평균함으로써, 평균 경사 각도를 구한다. 그리고, 상기 하중점에 부여한 하중을, 상기 평균 경사 각도에 의해 제거하여 평균 비틀림 강성을 구했다. 마찬가지로, 도 13(b)의 경우에 있어서는, 차체 리어측으로부터 프런트측에 걸쳐 평균하여 구했다.
도 14에, 정적 비틀림을 대상으로 한 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점(33)을 나타낸다(추가 접합 점수＝600점). 도 14(a)는, 발명예에 있어서의 해석 결과이다. 도 14(b)는, 비교예 1에 있어서의 해석 결과이다. 도 14(c)는, 비교예 2에 있어서의 해석 결과이다. 도 14(d)는, 당해 최적화 해석에 있어서의 하중 구속 조건이다. 여기에서, 도 14에 나타내는 해석 결과는, 프런트 하중과 리어 하중을 종합하여 얻어진 것으로서, 가중치 부여를, 프런트 하중:리어 하중＝1:1로 하여 복합 최적화한 것이다.
도 14에 있어서, 발명예, 비교예 1 및 비교예 2의 결과를 비교하면, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점(33)의 위치에 현저한 차이는 보이지 않았다.
도 15(a)는, 발명예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 있어서의, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합 점수와, 차체의 강성 향상률의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 15(b)는, 발명예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 있어서의, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합 점수와, 최적화 해석에 의해 추가된 추가 접합점(33)의 1점당의 강성 향상률의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 15의 강성 향상률은, 프런트 하중과 리어 하중에 의한 강성의 평균값으로부터 구했다. 여기에서, 강성 향상률은, 최적화 해석에 의해 추가 접합점(33)을 추가하기 전의 평균 비틀림 강성을 기준으로 하여 구한, 평균 비틀림 강성의 상대 변화이다.
도 15(a)에 나타내는 바와 같이, 발명예 1, 비교예 1 및 비교예 2 중 어느 것에 있어서도, 최적화 해석에 의해 추가되는 추가 접합점(33)의 개수가 증가함에 따라 강성은 향상했다. 또한, 도 15(b)에 나타내는 바와 같이, 추가 접합점(33)이 적을수록 1점당의 강성 향상률(＝타점 효율)은 높은 결과가 되어, 본 발명에 따른 최적화 해석 방법에 의한 추가 접합점(33)의 선출이 적정하게 행해지고 있는 것을 나타내고 있다.
그러나, 도 15에 나타내는 발명예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 결과를 비교하면, 강성 향상률 및 최적화 해석에 의해 추가되는 추가 접합점(33)의 1점당의 강성 향상률의 변화(타점 효율)의 쌍방 모두, 발명예, 비교예 1 및 비교예 2에 차이는 보이지 않았다.
다음으로, 자동차의 주행 상태에 있어서 회전 도어 구성 부품에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하고, 회전 도어 구성 부품에 상당하는 질량의 설정이, 최적화 해석에 의해 선출되는 추가 접합점(33)의 위치와 차체의 강성에 미치는 영향에 대해서 검토했다. 도 16은, 실시예에 있어서, 자동차의 주행 상태를 상정한 하중 조건을 설명하는 설명도이다.
우선, 주행 상태에 있는 자동차가 레인 체인지하는 경우를 상정하여, 도 16(a)에 나타내는 바와 같이, 차체 프런트측의 서브 프레임 부착 위치에 4개소의 하중점(도 16(a) 중 C)을 설정하고, 각 하중점에 1000N의 하중이 작용하는 경우에 있어서의 추가 접합점(33)의 최적화 해석을 행했다. 여기에서, 최적화 해석에 있어서 산출된 차체의 강성은, 하중점에 부여한 하중을 각 하중점에 있어서의 변위로 나눈 값에 의해 평가했다.
전술의 정적 비틀림과 동일하게, 차체 골격 모델(21)에 회전 도어 구성 부품의 질량에 상당하는 질량 요소(41)를 설정한 최적화 해석 모델(51)(발명예), 질량을 설정하지 않았던 최적화 해석 모델(61)(비교예 1) 및, 차체 골격 모델(21)에 회전 도어 구성 부품 모델(73)을 조합한 최적화 해석 모델(71)(비교예 2)을 해석 대상으로 했다.
도 17 및 도 18에, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점(33)의 결과를 나타낸다(추가 접합점＝600점). 도 17(a) 및 도 18(a)는, 발명예에 있어서의 해석 결과이다. 도 17(b) 및 도 18(b)는, 비교예 1에 있어서의 해석 결과이다. 도 17(c) 및 도 18(c)는, 비교예 2에 있어서의 해석 결과이다. 도 17(d) 및 도 18(d)는, 당해 최적화 해석에 있어서의 하중 구속 조건이다.
도 17 및 도 18에 있어서, 질량을 설정한 발명예 및 비교예 2와, 질량을 설정하지 않았던 비교예 1을 비교하면, 차체의 센터 필러(center pillar) 상부 및 사이드실(sill)에 있어서, 선출된 추가 접합점(33)의 위치에 차이가 보였다. 한편, 발명예와 비교예 2를 비교하면, 선출된 접합점의 위치에 차이는 거의 보이지 않았다. 따라서, 회전 도어 구성 부품에 상당하는 질량을 갖는 질량 요소(41)를 설정함으로써, 주행 시에 있어서 회전 도어 구성 부품에 작용하는 관성력을 정밀도 좋게 평가할 수 있는 것이 나타났다.
도 19(a)는, 발명예, 비교예 1 및 비교예 2에 있어서의, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합 점수와, 차체의 강성 향상률의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 19(b)는, 발명예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 있어서의, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합 점수와, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점(33)의 1점당의 강성 향상률의 관계를 나타내는 그래프이다. 전술의 정적 비틀림과 동일하게, 강성 향상률은, 최적화 해석을 행하기 전의 차체 골격 모델(21)의 평균 비틀림 강성을 기준으로 하여 구한 평균 비틀림 강성의 상대 변화이다.
도 19(a)에 나타내는 바와 같이, 발명예, 비교예 1 및 비교예 2 중 어느 것에 있어서도, 추가 접합점(33)이 증가함에 따라 강성은 향상했다. 또한, 도 19(b)에 나타내는 바와 같이, 추가 접합점(33)이 적을수록 1점당의 강성 향상률(타점 효율)은 높은 결과가 되어, 본 발명에 따른 최적화 해석 방법에 의한 추가 접합점(33)의 선출이 적정하게 행해지고 있는 것을 나타내고 있다.
또한, 회전 도어 구성 부품의 질량을 설정한 발명예 및 비교예 2와, 질량을 설정하지 않았던 비교예 1을 비교하면, 발명예 및 비교예 2는 최적화 해석에 의한 추가 접합점(33)의 추가에 의한 강성 향상이 높은 결과가 되었다. 또한, 질량을 설정한 발명예 및 비교예 2의 강성 향상률은, 거의 동등했다.
도 20 및 도 21에, 최적화 해석에 있어서 얻어진 차체의 변형 에너지 분포와 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점(33)의 해석 결과를 나타낸다. 여기에서, 도 20 및 도 21은, 차체 프런트측의 회전 도어 구성 부품이, 고정 및 연결되는 영역에 대해서 시점을 바꾸어 변형 에너지 분포를 표시한 것이고, 도 20(a) 및 도 21(a)는 질량 요소(41)를 설정한 발명예에 있어서의 해석 결과, 도 20(b) 및 도 21(b)는 질량을 설정하지 않았던 비교예 1에 있어서의 해석 결과이다.
도 20 및 도 21로부터, 비교예 1에 비하면, 발명예에 있어서는, 강체 요소(45)를 통하여 질량 요소(41)가 접속되는 고정 연결부(23)(힌지(23a) 및 스트라이커(23c)) 근방의 부위(도면 중의 파선 영역)에 있어서 변형 에너지가 높아져 있고, 당해 부위에 있어서는, 보다 많은 추가 접합점(33)이 최적화 해석에 의해 선출되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 자동차의 주행 시에 작용하는 하중의 다른 실시 형태로서, 도 16(b)에 나타내는 바와 같이, 차체의 프런트 서스펜션 부착 위치(도 16(b) 중 A)의 한쪽에 연직 방향 상향의 하중(1000N)을, 다른 한쪽에 연직 방향 하향의 하중(1000N)이 작용하는 경우를 대상으로 하고, 차체의 강성 향상을 목적으로 하여 추가하는 추가 접합점(33)의 위치를 최적화 해석에 의해 구했다.
도 22 및 도 23에, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점(33)의 결과를 나타낸다(추가 접합점＝600점). 도 22(a) 및 도 23(a)는, 발명예에 있어서의 해석 결과이다. 도 22(b) 및 도 23(b)는, 비교예 1에 있어서의 해석 결과이다. 도 22(c) 및 도 23(c)는, 비교예 2에 있어서의 해석 결과이다. 도 22(d) 및 도 23(d)는, 당해 최적화 해석에 있어서의 하중 구속 조건이다.
도 22 및 도 23에 있어서, 질량을 설정한 발명예 및 비교예 2와, 질량을 설정하지 않았던 비교예 1을 비교하면, 차체의 센터 필러 중앙부 및 리어 필러(rear pillar)에 있어서, 선출된 추가 접합점(33)의 위치에 차이가 보였다.
한편, 발명예와 비교예 2를 비교하면, 선출된 추가 접합점(33)의 위치에 차이는 거의 보이지 않았다. 따라서, 회전 도어 구성 부품에 상당하는 질량을 갖는 질량 요소(41)를 설정함으로써, 주행 시에 있어서 회전 도어 구성 부품에 작용하는 관성력을 정밀도 좋게 평가할 수 있는 것이 나타났다.
도 24(a)는, 발명예, 비교예 1 및 비교예 2에 있어서의, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합 점수와, 차체의 강성 향상률의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 24(b)는, 발명예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 있어서의, 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합 점수와, 강성 향상률 및 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점(33)의 1점당의 강성 향상률의 관계를 나타내는 그래프이다. 전술의 정적 비틀림과 동일하게, 강성 향상률은, 최적화 해석을 행하기 전의 차체 골격 모델(21)의 평균 비틀림 강성을 기준으로 하여 구한 평균 비틀림 강성의 상대 변화이다.
도 24(a)에 나타내는 바와 같이, 발명예, 비교예 1 및 비교예 2 중 어느 것에 있어서도, 최적화 해석에 의해 선출되는 추가 접합점(33)의 개수가 증가함에 따라 강성은 향상했다. 또한, 도 24(b)에 나타내는 바와 같이, 추가 접합점(33)의 개수가 적을수록 1점당의 강성 향상률(타점 효율)은 높은 결과가 되어, 본 발명에 따른 최적화 해석 방법에 따르는 추가 접합점(33)의 선출이 적정하게 행해지고 있는 것을 나타내고 있다.
또한, 질량을 설정한 발명예 및 비교예 2와, 질량을 설정하지 않았던 비교예 1을 비교하면, 발명예 및 비교예 2는 최적화 해석에 의해 선출된 추가 접합점(33)에 의한 강성 향상이 높은 결과가 되었다. 또한, 질량을 설정한 발명예 및 비교예 2의 강성 향상률은, 거의 동등하고, 본 발명에 따른 최적화 해석 방법에 있어서, 회전 도어 구성 부품에 상당하는 질량을 설정함으로써, 상기 회전 도어 구성 부품에 작용하는 관성력을 정밀도 좋게 고려할 수 있는 것이 나타났다.
이상으로부터, 본 발명에 따른 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법에 의해, 복수의 부품을 부품조로서 접합하는 접합점과, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부를 갖는 자동차의 차체 골격 모델에 있어서, 상기 부품조로서 접합하는 부위에 추가하는 접합 후보(31)와, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 설정하고, 접합 후보(31) 중으로부터 상기 차체 골격 모델의 강성을 최대로 하는 추가 접합점(33)을 선출하는 최적화 해석에 있어서, 자동차의 주행 시에 의장품 또는 덮개물에 작용하는 관성력을 고려하여 행함으로써, 의장품 또는 덮개물이 결정되기 전이라도, 주행 시에 있어서의 자동차의 강성을 향상시키는 데에 최적인 추가 접합점(33)을 효율 좋게 구할 수 있는 것이 실증되었다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명에 의하면, 의장품 또는 덮개물이 결정되기 전이라도, 주행 시에 의장품 또는 덮개물에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하고, 자동차의 강성을 향상시키기 위해 부품조에 추가하는 추가 접합점 또는 추가 접합부의 최적인 위치를 효율 좋게 구하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법 및 최적화 해석 장치를 제공할 수 있다.
1 : 최적화 해석 장치
3 : 표시 장치
5 : 입력 장치
7 : 기억 장치
9 : 작업용 데이터 메모리
10 : 연산 처리부
11 : 최적화 해석 모델 생성부
13 : 최적화 해석 조건 설정부
15 : 최적화 해석부
20 : 차체 골격 모델 파일
21 : 차체 골격 모델
23 : 고정 연결부
23a : 힌지(상측)
23b : 힌지(하측)
23c : 스트라이커
25 : 접합점
27 : 부품
31 : 접합 후보
33 : 추가 접합점(최적화 해석 후)
35 : 소거 접합점(최적화 해석 후)
41 : 질량 요소
45 : 강체 요소
47 : 빔 요소
51 : 최적화 해석 모델
61 : 최적화 해석 모델(비교예 1)
71 : 최적화 해석 모델(비교예 2)
73 : 회전 도어 구성 부품 모델

Claims (14)

  1. 평면 요소 및/또는 입체 요소로 이루어지는 복수의 부품을 갖고 이루어지고, 당해 복수의 부품을 부품조로서 접합하는 접합점 또는 접합부와, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부를 갖는 자동차의 차체 골격 모델을 이용하여, 상기 부품조의 접합에 이용되는 점 접합 또는 연속 접합의 최적화 해석을, 컴퓨터가 이하의 각 스텝을 행하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법으로서,
    컴퓨터가, 상기 부품조에 추가하여 접합하는 추가 접합점 또는 추가 접합부의 접합 후보와, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 상기 차체 골격 모델에 설정하고, 최적화 해석의 해석 대상으로 하는 최적화 해석 모델을 생성하는 최적화 해석 모델 생성 스텝과,
    조작자의 지시에 의해 컴퓨터가, 상기 최적화 해석 모델에 대하여 최적화 해석 조건을 설정하는 최적화 해석 조건 설정 스텝과,
    컴퓨터가, 상기 최적화 해석 모델에 대해서 상기 자동차의 주행 시에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하고, 상기 최적화 해석 조건을 충족하는 추가 접합점 또는 추가 접합부를 상기 접합 후보 중으로부터 선출하는 최적화 해석 스텝을 구비하고,
    상기 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서, 상기 질량은, 상기 의장품 또는 덮개물이 고정 또는 연결되는 영역 내의 소정 위치에 설정되고, 또한, 상기 접합 후보는, 상기 차체 골격 모델의 각 부품조에 미리 설정된 접합점 또는 접합부끼리의 사이에 소정의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서의 소정 위치를, 상기 고정 연결부를 연결하는 직선상(上) 혹은 곡선상으로 한 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 의장품 또는 덮개물이 회전 가동하는 회전 가동 부품인 경우, 상기 소정 위치를, 상기 의장품 또는 덮개물이 회전 가동할 때의 회전 가동 중심축상을 제외한 위치에 설정한 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성 스텝에 있어서의 소정 위치를, 상기 고정 연결부를 연결하는 직선 혹은 곡선으로 둘러싸인 평면상 혹은 곡면상(상기 직선 혹은 곡선의 선상을 제외함)으로 한 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성 스텝은, 상기 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을, 질량 요소와, 당해 질량 요소와 상기 고정 연결부를 접속하는 강체 요소를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성 스텝은, 질량 요소와 빔 요소를 이용하여 설정하고, 당해 질량 요소와 빔 요소가 갖는 질량의 합은 상기 고정 연결부에 고정 또는 연결되는 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성 스텝은, 상기 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을 갖는 빔 요소를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 방법.
  8. 평면 요소 및/또는 입체 요소로 이루어지는 복수의 부품을 갖고 이루어지고, 당해 복수의 부품을 부품조로서 접합하는 접합점 또는 접합부와, 의장품 또는 덮개물을 고정 또는 연결하는 고정 연결부를 갖는 자동차의 차체 골격 모델을 이용하여, 상기 부품조의 접합에 이용되는 점 접합 또는 연속 접합의 최적화를 행하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치로서,
    상기 부품조에 추가하여 접합하는 추가 접합점 또는 추가 접합부의 접합 후보와, 의장품 또는 덮개물에 상당하는 질량을 상기 차체 골격 모델에 설정하고, 최적화 해석의 해석 대상으로 하는 최적화 해석 모델을 생성하는 최적화 해석 모델 생성부와,
    상기 최적화 해석 모델에 대하여 최적화 해석 조건을 설정하는 최적화 해석 조건 설정부와,
    상기 최적화 해석 모델에 대해서 상기 자동차의 주행 시에 작용하는 관성력을 고려하여 최적화 해석을 행하고, 상기 최적화 해석 조건을 충족하는 추가 접합점 또는 추가 접합부를 상기 접합 후보 중으로부터 선출하는 최적화 해석부를 구비하고,
    상기 최적화 해석 모델 생성부에 의해, 상기 질량은, 상기 의장품 또는 덮개물이 고정 또는 연결되는 영역 내의 소정 위치에 설정되고, 또한, 상기 접합 후보는, 상기 차체 골격 모델의 각 부품조에 미리 설정된 접합점 또는 접합부끼리의 사이에 소정의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성부에 의해 설정되는 상기 질량의 소정 위치를, 상기 고정 연결부를 연결하는 직선상 혹은 곡선상으로 한 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 의장품 또는 덮개물이 회전 가동하는 회전 가동 부품인 경우, 상기 소정 위치를, 상기 의장품 또는 덮개물이 회전 가동할 때의 회전 가동 중심축상을 제외한 위치에 설정한 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성부에 의해 설정되는 상기 질량의 소정 위치를, 상기 고정 연결부를 연결하는 직선 혹은 곡선으로 둘러싸인 평면상 혹은 곡면상(상기 직선 혹은 곡선의 선상을 제외함)으로 한 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성부는, 상기 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을, 질량 요소와, 당해 질량 요소와 상기 고정 연결부를 접속하는 강체 요소를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치.
  13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성부는, 질량 요소와 빔 요소를 이용하여 설정하고, 당해 질량 요소와 빔 요소가 갖는 질량의 합은 상기 고정 연결부에 고정 또는 연결되는 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치.
  14. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최적화 해석 모델 생성부는, 상기 의장품 또는 덮개물의 질량에 상당하는 질량을 갖는 빔 요소를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 차체의 접합 위치의 최적화 해석 장치.
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