的B柱的部位上设定设计空间25。当通过设计空间设定部15在构造体模型13的一部分上设定设计空间25时，如图3A及图3B所示，将该部位的构造体模型13的一部分删除，删除后的部位成为设计空间25。图3B示出设定了设计空间25的状态的从与图3A不同的角度观察到的状态。
[0087]需要说明的是，上述的例子是设计空间设定部15通过删除构造体模型13的一部分来设定设计空间25的情况，但也可以在生成构造体模型13时预先设定设计空间25地构成形状最优化解析装置I。在生成构造体模型13时预先设定设计空间25的情况下，生成构造体模型13的生成部自身兼作为设计空间设定部15。即，本发明的设计空间设定部15兼具上述那样的设计空间设定功能和构造体模型13的生成功能。
[0088]〔最优化块模型生成部〕
[0089]最优化块模型生成部17在利用设计空间设定部15设定的设计空间25内，如图4所示，生成用于进行最优化的解析处理的最优化块模型27。此时，最优化块模型生成部17能够将最优化块模型27生成为进入图3A及图3B所示的在构造体模型13的一部分上设定的设计空间25内的大小且为任意的形状。
[0090]而且，最优化块模型生成部17利用立体要素构成最优化块模型27。此时，最优化块模型生成部17中，优选由五面体以上且八面体以下、具有至少一组相互平行的两面的立体要素构成该立体要素。其理由如下。在形成于设计空间25的部位如车身的一部分那样由薄板形成的情况下，希望通过使用最优化块模型27来执行最优化的计算，由此能够反映于薄板的构造体形状地算出最优化块模型27的最优形状。关于这一点，是因为，通过使用五面体以上且八面体以下、具有至少一组相互平行的两面的立体要素来构成最优化块模型27，由此容易满足这样的要求。而且，优选配置均一的尺寸的结构作为构成最优化块模型27的五面体以上的立体要素，由此，能提高最优化的精度。
[0091]图4示出呈I字状生成的最优化块模型27作为本发明的一例。而且，在本例中，构成最优化块模型27的立体要素如图5A及图5B所示使用六面体的结构。图5B将图5A所示的最优化块模型27的圆形标记部分放大表示。
[0092]图6是表示图5A所示的最优化块模型27的约1/4的高度的内部的情况的图。如图6所示，最优化块模型27的内部的要素尺寸与最优化块模型27的表面的要素尺寸一致。其结果是，各要素尺寸在最优化块模型27整体变得均一。通过这样使要素尺寸细微地均一化，能够进行高精度的解析。
[0093]而且，最优化块模型生成部17优选以沿着构造体模型13中的设置有设计空间25的周围的面且与设计空间的具有最大面积的面平行地细分立体要素的方式，生成最优化块模型27。例如图3A及图3B所示，在将车身的B柱设定作为设计空间25的情况下，如图4所示，最优化块模型生成部17生成I字状的最优化块模型27。该最优化块模型27的车外侧的面成为最大面积。最优化块模型生成部17以使该成为最大面积的面与车身的侧面平行的方式生成最优化块模型27。
[0094]这样生成最优化块模型27的理由如以下所述。例如车身的B柱由板材(sheet)形成，因此在使用最优化块模型27执行最优化的计算的情况下，希望能得到最优化块模型27的立体要素呈面状地保留那样的计算结果。这是因为，通过将最优化块模型27形成为上述那样的模型结构，该计算结果呈面状地保留的可能性升高，因此，对于实际的情况的利用价值升高。
[0095]〔结合处理部〕
[0096]结合处理部18进行将生成的最优化块模型27与车身的其他的部位的构造体即构造体模型13中的最优化块模型27以外的部分结合的处理。在该最优化块模型27与构造体的结合处理中，结合处理部18使用刚体要素、板要素或梁要素。此时，结合处理部18为了从构造体模型13 (车身)向最优化块模型27准确地传递载荷，优选以将作为设计空间25删除了的部位与构造体模型13(车身)的原来的接合部位反映到最优化块模型27与上述构造体的接合部位中的方式进行结合处理。图7A及图7B是表示进行了本发明的实施方式I的最优化块模型与构造体模型的结合处理的状态的图。图7B是图7A所示的最优化块模型与构造体模型的结合状态的从不同角度观察到的图。图7中，通过结合处理部18结合的最优化块模型27与构造体模型13的结合部29由白线表示。
[0097]〔材料特性设定部〕
[0098]材料特性设定部19对最优化块模型27设定杨氏模量、比重、屈服强度、表示拉伸强度的应力-变形曲线等材料特性。相对于碰撞，立体要素比平面要素难以变形。因此，在成为解析对象的模型将立体要素与平面要素结合而构成的情况下，由平面要素构成的部位较大地变形，有时会成为与实际形态不同的解析结果。例如，在最优化块模型27与构造体模型13的结合部位由平面要素构成的情况下，当向最优化块模型27施加碰撞载荷时，该结合部位的部位比最优化块模型27更大地变形，与实际形态不符。为了消除这样的问题点，材料特性设定部19如上述那样在构造体模型13中的结合了最优化块模型27的部位由平面要素构成的情况下，将最优化块模型27的立体要素的杨氏模量设定得比该结合部位的平面要素的杨氏模量低(例如一半以下)。由此，没有变形的偏差而能够进行平衡良好的解析。而且，材料特性设定部19也可以是在如上述那样构造体模型13与最优化块模型27的结合部位由平面要素构成的情况下，将最优化块模型27的立体要素的应力-变形曲线的应力设定得比该结合部位的平面要素的应力-变形曲线的应力低。由此，没有变形的偏差，能够进行平衡良好的解析。
[0099]〔碰撞最优形状化条件设定部〕
[0100]碰撞最优形状化条件设定部20对最优化块模型27设定用于求出与碰撞相关的最优形状的碰撞最优形状化条件。通过该碰撞最优形状化条件设定部20设定的碰撞最优形状化条件包括目的条件和制约条件这两种。目的条件是根据构造体模型13的目的而设定的条件。作为该目的条件，存在有例如使变形能量最小、使产生应力最小、使吸收能量最大等。碰撞最优形状化条件设定部20对于最优化块模型27仅设定一个目的条件。制约条件是在进行最优化解析的基础上施加的制约。作为该制约条件，存在有例如最优化后的最优化块模型27相对于最优化前的最优化块模型27的体积的体积比率即材料体积率、任意的部分的位移等。碰撞最优形状化条件设定部20对于最优化块模型27可以设定多个制约条件。
[0101]〔碰撞解析条件设定部〕
[0102]碰撞解析条件设定部21对于结合有最优化块模型27的构造体模型13，设定构造体模型13的限制位置、施加碰撞载荷的位置等用于进行碰撞解析的碰撞解析条件。例如，在进行其他车的保险杠从车身的侧方与车身的B柱发生碰撞那样的解析的情况下，如图9所示，碰撞解析条件设定部21制成相当于其他车的保险杠的保险杠模型28。接着，碰撞解析条件设定部21在将该制成了的保险杠模型28向构造体模型13装入后的状态的最优化块模型27 (B柱)的规定位置，例如，图8中的白色的四边形表示的位置，设定向图8中的白色的箭头所示的方向发生碰撞的条件(参照图9)。这种情况下，碰撞解析条件设定部21设为不限制构造体模型13的设定。需要说明的是，碰撞解析条件设定部21也可以预先对构造体模型13进行碰撞解析，并将其结果得到的载荷设定作为碰撞载荷。
[0103]〔碰撞解析部〕
[0104]碰撞解析部22基于如上所述设定的碰撞最优形状化条件及碰撞解析条件，对最优化块模型27执行碰撞解析。在该碰撞解析中，碰撞解析部22使用惯性释放法(inertiarelief method)、动态显示法(dynamic explicit method)。惯性释放法是对于漂浮在宇宙中的构造物或漂浮于水面上的构造物等取得惯性力与外载荷的平衡的构造物进行的静态解析(static analysis) ο动态显示法是使用基于已知的物理量决定规定时间经过后的物理量的方法来进行动态解析(dynamic analysis) ο因此，碰撞解析部22可以使用例如市售的利用了有限要素(finite element)的解析软件。
[0105]〔立体要素必要/不必要运算部〕
[0106]立体要素必要/不必要运算部23在由碰撞解析部22进行碰撞解析时运算与最优化块模型27中的各立体要素的必要/不必要相关的信息。作为与各立体要素的必要/不必要相关的信息，存在有例如各立体要素的材料密度(element densities) ο立体要素必要/不必要运算部23将最优化块模型27中的各立体要素的材料密度在1.0?0.0的范围内算出并设定。在某立体要素中，若材料密度假设为1.0，则是指该立体要素的整体为材料(对于目的条件而言必要)，若材料密度为0.0，则是指该立体要素的某部分为空孔(不必要)。立体要素必要/不必要运算部23通过执行上述的运算处理，由此对于最优化块模型27的各立体要素中的满足赋予的碰撞最优形状化条件的立体要素，运算表示“必要”的信息(例如，材料密度为0.6以上等)。
[0107]立体要素必要/不必要运算部23在构造体模型13的一部分的形状的基于数值解析的最优化计算中，优选进行最优化参数的离散化。优选作为该离散化的罚系数(penaltycoefficient)为2以上或将成为基准的立体要素的尺寸的3?20倍作为限制。通过进行最优化参数的离散化，能够将最优化参数反映到薄板的构造体形状中。而且，立体要素必要/不必要运算部23作为构造体模型13的一部分的形状的基于数值解析的最优化计算，可以进行基于拓扑最优化的最优化计算即拓扑最优化处理，也可以进行基于其他的计算方式的最优化处理。因此，作为立体要素必要/不必要运算部23，可以使用例如市售的利用了有限要素的解析软件。
[0108]〔最优形状决定部〕
[0109]最优形状决定部24基于立体要素必要/不必要运算部23的运算结果来决定与碰撞相关的最优形状。具体而言，最优形状决定部24例如将如上所述生成的最优化块模型27的各立体要素中的不满足赋予的碰撞最优形状化条件的立体要素(例如，材料密度小于0.6的立体要素)删除。由此，最优形状决定部24将仅由满足赋予的碰撞最优形状化条件的立体要素(例如，材料密度为0.6以上)构成的最优化块模型27的形状保留作为其最优形状。需要说明的是，最优形状决定部24也可以对这样得到的最优形状进行平滑化。最优形状决定部24执行上述那样的最优化解析处理，由此，最优化块模型27的立体要素中的满足赋予的解析条件的作为最优的形状的立体要素保留。
[0110]在此，应着眼的点是从构造体模型13经由结合部29向最优化块模型27传递载荷的点。即，由于从构造体模型13将载荷向最优化块模型27传递，在最优化计算的过程中，最优化块模型27变形且载荷的朝向等改变，但是反映该时时刻刻的载荷的朝向等的载荷条件，最终赋予最优的形状的点。
[0111]关于这一点，示出比较例