096] 〔解析条件输入部〕
[0097] 解析条件输入部21输入用于进行优化计算的解析条件。作为解析条件，为例如结 构体的约束位置、施加载荷的位置、材料体积率、使刚性最大、使位移最小、使应力最小等。
[0098] 例如，在作用有使车身扭曲这样的载荷的情况下，在对优化块模型27计算最大刚 性时使条件为，如图7所示，设定车身的四个部位（a、b、c、d)，约束其中的三个部位，并向剩 余的一个部位施加载荷。
[0099] 〔优化解析部〕
[0100] 优化解析部23基于所输入的解析条件在优化块模型27中执行基于数值解析的优 化计算。
[0101] 优化解析部23优选进行优化参数的离散化。作为离散化中的补偿系数，优选限定 为2以上或成为基准的立体要素的尺寸的3~20倍。
[0102] 通过进行优化参数的离散化，能够反映于薄板的结构体形状。
[0103] 作为优化解析部23,可以进行拓扑优化处理，也可以进行基于其他计算方式的优 化处理。因此，作为优化解析部，能够使用例如市售的使用有限要素 （finite element)的 解析软件。
[0104] 通过执行优化解析处理，如图8所示，优化块模型27的立体要素中的、呈满足被赋 予的解析条件的最优形状的立体要素余留。
[0105] 在此，应注重的方面是，在优化块模型27中，经由结合部29从结构体模型13传 递载荷。也就是说，由于将载荷从结构体模型13传递到优化块模型27,在优化计算的过程 中，优化块模型27发生变形而导致载荷的方向等发生变化，但时时反映载荷的方向等载荷 条件，最终赋予最优形状。
[0106] 示出比较例详细说明该方面。
[0107] 图9中，不将图4所示的矩形状的优化块模型27组入到结构体的设计空间25,而 使其为单体的模型。图10对于图9所示的模型，对与图6所示的结合部29相同的部位设 定约束条件而使其为约束部31。约束图10所示的约束部31，通过与组入到上述那样的结 构体模型13的情况相同的解析条件进行优化处理解析，图11示出该结果。如图11所示， 当以单体取出优化块模型27并进行优化处理时，与在结构体模型13中组入优化块而进行 处理的情况完全不同，完全不存在连接车身左右的形状。而且，这样的形状差异在例如刚性 提高率中导致不同的结果。因此，在本发明中，关于在结构体模型中结合优化块模型，不仅 约束优化块模型，也通过传递载荷而能够求得实际使用中可灵活运用的最优形状。
[0108] 通过后述的实施例详细说明该方面。
[0109] 接下来，基于图12所示的流程图说明使用上述那样构成的形状优化解析装置1实 际执行解析时的处理流程。此外，关于以下说明的处理，操作者通过输入装置5对PC进行 指示、由此PC中的运算处理部11的各功能执行处理。
[0110] 操作者通过输入装置5指示读取结构体模型13的文件，由此，从存储装置7读取 结构体模型13并显示于显示装置3 (SI)。
[0111] 操作者在所显示的结构体模型13中，设定成为优化处理的对象的设计空间25。具 体地说，在结构体模型13中指定成为设计空间25的部位的坐标，进行删除该部位的要素的 指示。通过执行该指示，设计空间设定部15进行删除该部位的要素的处理，从而设定设计 空间 25 (S3)。
[0112] 当设定好设计空间25后，操作者对优化块模型生成部17指示生成可进入设计空 间25的大小的优化块模型27。
[0113] 作为指示，包含以设计空间25中的哪个面为基准来生成优化块模型27的指示。例 如，在生成图4所示的矩形状的优化块模型27那样的情况下，当赋予以位于车身侧面的矩 形面为基准来生成优化块模型27的指示时，优化块模型生成部17将上述矩形面沿车宽方 向拉伸，由此生成网格化的优化块模型27 (S5)。
[0114] 当生成优化块模型27后，操作者对优化块模型27与结构体模型13的结合进行指 示。指示中包含作为结合要素而使用刚体要素、板要素和梁要素中的哪一个要素。
[0115] 处理部19接受指示，进行优化块模型27与结构体的结合（S7)。
[0116] 当结合处理结束后，操作者输入解析条件（S9)。作为解析条件，如上所述，是结构 体的约束位置、施加载荷的位置、材料体积率、使刚性最大、使位移最小、使应力最小等。当 解析条件的输入结束后，指示执行解析。
[0117] 优化解析部23接受指示而进行优化解析的计算（Sll)。通过优化计算而将优化块 模型27中的必要要素的余留状态显示到显示部上（S13)。
[0118] 操作者制成由优化计算得到的形状模型，并基于该模型且通过其他结构解析计算 来进行刚性确认。
[0119] 如以上那样，在本实施方式中，对成为优化的对象的部位在结构体模型中设定设 计空间25,并在所设定的设计空间25中生成优化块模型27,将该优化块模型27与结构体 模型结合来进行解析处理，因此，能够从优化块模型27与结构体模型的结合部29向优化块 模型27妥当地进行载荷传递，而高精度地计算出最优形状。
[0120] 由此，能够实现例如车身结构的优化，能够提高刚性、碰撞特性，能够在将刚性、碰 撞性能保持于规定值的同时实现轻量化。
[0121] 此外，在上述的说明中，作为构成优化块模型27的立体要素，列举图5所示那样的 六面体为例，作为其他立体要素，说明了优选由五面体以上八面体以下且具有至少一组相 互平行的两个面的立体要素构成的内容。
[0122] 但是，本发明作为构成优化块模型27的立体要素而不排除使用图13所示那样的 四面体的情况。不过，在使用四面体要素的情况下，虽然能够以仅生成设计空间25的外形 而内部自动填埋的方式实现模型生成，但由于作为立体要素的形状而由三角形构成的三个 面的顶端在相邻的部位具有尖角，所以存在难以反映于薄板的结构体的问题。
[0123] 图14示出对图13所示的优化块模型27执行解析处理得到的结果。从图14可知， 在作为最优形状而余留的形状中，凹凸剧烈，难以反映于薄板的形状，与图8的六面体的情 况相比较，在中央部盖形状（原横梁）消失。
[0124] [实施方式2]
[0125] 本实施方式涉及优化块模型生成部17的其他方式，在与构成结构体模型13的平 面要素或立体要素之间的结合部29上配置节点，作为构成优化块模型27的立体要素而使 用六面体立体要素，并且以沿着包含配置于上述结合部29的节点的平面的方式堆积立体 要素，从而进行优化块模型生成。
[0126] 以下，参照附图具体进行说明。
[0127] 图15示出对表示车身的结构体模型13的后部的一部分设定了设计空间25的状 态。如图15所示，在该例中，在由平面要素构成的结构体模型13与优化块模型27的立体 要素的结合位置存在不与基准轴面平行的部分。本实施方式适用于这样的情况。
[0128] 如图16所示，优化块模型生成部17在车身的侧面中，以直线连结存在于删除了结 构体模型13的部位上的节点，并以板要素生成成为用于制作优化块模型27的基准的基准 面33。当生成基准面33后，将该基准面33沿车宽方向以通过节点共有而一体化的方式拉 伸，从而生成优化块模型27。
[0129] 图17、图18示出生成优化块模型27后的状态。
[0130] 像这样，通过生成基准面33,并使用该基准面33生成优化块模型27,而具有倾斜 部位等变为平滑直线的效果。由此，优化块模型27与结构体模型13 (车身）的结合状态变 得平滑，其结果为，能够得到准确地传递载荷的效果。
[0131] 作为比较例，图19、图20示出与实施方式1同样地，事前不生成基准面33地生成 优化块模型27的例子。在图19、图20所示的例子中，与图17相比可知在倾斜部上形成有 层差35而不平滑。
[013