2] 根据本实施方式，即使在优化块模型27的形状具有斜面这样的情况下，与结构体 模型13 (车身）的结合状态也变得平滑，其结果为，能够准确地传递载荷。
[0133] [实施方式3]
[0134] 关于实施方式1、2所示的优化块模型27的基于优化块生成部的生成，示出了以单 体形成优化块模型27的例子，但优化块模型生成部17也可以使优化块模型27由通过立体 要素组成的多个块构成，并且使用刚体要素、梁要素或平面要素将该多个块连结而生成优 化块模型27。
[0135] 以下，具体进行说明。
[0136] 图21、图22是本实施方式的说明图，是使用实施方式2所示的生成基准面33的方 法并且通过多个块来生成优化块模型27的例子。
[0137] 首先，生成与设计空间25独立的多个基准面33a、33b(参照图21)，首先将上部的 三角形的基准面33a沿车辆的前后方向拉伸而生成三角柱部分的上部块27a (参照图22的 (a))，将三角柱的下方的基准面33b沿车宽方向拉伸而生成下部块27b (参照图22的（b))， 将所生成的块彼此和车身通过结合部29而结合（参照图22的（C))。
[0138] 通过将优化块模型27分割成多个块而生成，即使在不是长方体这样的简单形状 而是由例如复杂形状的块或包含斜面的块等构成的设计空间25中也能够生成优化块模型 27〇
[0139] 另外，通过将优化块模型27分割成多个块而生成，能够将优化块模型27以平滑的 面形成，能够使与结构体模型13的接合变得平滑，能够准确地进行载荷传递。
[0140] 此外，上部块27a和下部块27b中的哪一方在先生成均可，另外，块彼此的结合和 与车身的结合，哪一方在先均可。
[0141] 此外，由于优化的基本在于将共有节点的空间作为对象，所以块结合优选结合面 积为20%以下。
[0142] 实施例
[0143] 使用生成了通过基于图4~图6所示的优化块模型27的解析得到的最优形状的 车身，进行确认刚性提高率的解析。
[0144] 最优形状的求得条件为下述三个。
[0145] .作为立体要素使用六面体为一个块的情况（发明例1)，
[0146] .作为立体要素对使用六面体的多个块进行刚体结合的情况（发明例2)，
[0147] .作为立体要素使用五面体及六面体为一个块的情况（发明例3)。
[0148] 另外，比较例为下述三个。
[0149] .图9所示的不与车身连结而单独地作为立体要素而使用四面体（比较例4)，
[0150] .同样单独（不与车身连结）地作为立体要素而使用四面体及五面体（比较例5)，
[0151] .同样单独（不与车身连结）地作为立体要素而对使用六面体的多个块进行刚体 结合（比较例6)。
[0152] 用于解析的车身的尺寸为，宽度1200mm，长度3350mm，高度1130mm，使用板 厚0· 8mm至2. Omm的钢板及钢材。基准重量为125kg，原形状下的扭转刚性的平均值为 25. I (kN*m/deg) 〇
[0153] 刚性解析的载荷约束条件如图7所示，以车身扭转模式进行，即约束四点（a、b、c、 d)中的三点而对另外一点施加0. 5kN的载荷。
[0154] 表1示出条件和结果。
[0155] [表 1]
【主权项】
1. 一种形状优化解析方法，对使用平面要素或立体要素构成结构体模型的一部分进行 优化，具有以下步骤： 设计空间设定步骤，将所述结构体模型中的成为优化对象的部分设定为设计空间； 优化块模型生成步骤，在所设定的设计空间中生成由立体要素构成且进行优化解析处 理的优化块模型； 结合处理步骤，将所生成的优化块模型与所述结构体模型结合；和 解析步骤，输入解析条件，并进行对所述优化块模型求得最优形状的解析。
2. 如权利要求1所述的形状优化解析方法，其中， 构成所述优化块模型的立体要素，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。
3. 如权利要求1或2所述的形状优化解析方法，其中， 所述优化块模型生成步骤生成如下的优化块模型，该优化块模型沿着所述结构体模型 中的设置有所述设计空间的周围的面、且与设计空间的具有最大面积的面平行地将立体要 素细分化。
4. 如权利要求1或2所述的形状优化解析方法，其中， 所述优化块模型生成步骤，在与构成结构体模型的平面要素或立体要素之间的结合部 上配置节点，作为构成优化块模型的立体要素而使用六面体立体要素并且以沿着包含配置 于所述结合部的节点的平面的方式堆积立体要素而进行生成。
5. 如权利要求1或2所述的形状优化解析方法，其中， 所述优化块模型由通过立体要素构成的多个块体构成，该多个块体使用刚体要素、梁 要素或平面要素而连结。
6. 如权利要求1或2所述的形状优化解析方法，其中， 在基于数值解析的优化计算中，通过优化参数进行离散化。
7. -种形状优化解析装置，基于使用平面要素、或平面要素和立体要素构成的结构体 模型的一部分的形状的数值解析而进行优化计算，其具有： 设计空间设定部，其对所述结构体模型的一部分将成为优化对象的部分设定为设计空 间； 优化块模型生成部，其在所设定的设计空间中生成由立体要素构成且进行优化解析处 理的优化块模型； 结合处理部，其进行将所生成的优化块模型与所述结构体模型结合的处理； 解析条件输入部，其向所述结构体模型的期望部位输入用于解析的解析条件；和 优化解析部，其基于所输入的解析条件而在所述优化块模型中执行基于数值解析的优 化计算。
8. 如权利要求7所述的形状优化解析装置，其中， 构成所述优化块模型的立体要素，由五面体以上八面体以下且至少具有一组相互平行 的两个面的立体要素构成。
9. 如权利要求7或8所述的形状优化解析装置，其中， 所述优化块模型生成部生成如下的优化块模型，该优化块模型沿着所述结构体模型中 的设置有所述设计空间的周围的面、且与设计空间的具有最大面积的面平行地将立体要素 细分化。
10. 如权利要求7或8所述的形状优化解析装置，其中， 所述优化块模型生成部在与构成结构体模型的平面要素或立体要素之间的结合部上 配置节点，作为构成优化块模型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 所述结合部的节点的平面的方式堆积立体要素而进行生成。
11. 如权利要求7或8所述的形状优化解析装置，其中， 所述优化块模型生成部使所述优化块模型由通过立体要素构成的多个块构成，并且使 用刚体要素、梁要素或平面要素连结该多个块而生成所述优化块模型。
12. 如权利要求7或8所述的形状优化解析装置，其中， 所述优化解析部在基于数值解析的优化计算中通过优化参数进行离散化。
13. 如权利要求7或8所述的形状优化解析装置，其中， 所述优化解析部进行基于拓扑优化的优化计算。
【专利摘要】本发明的形状优化解析方法是对使用平面要素、或立体要素构成结构体模型的一部分进行优化的解析方法，具有：将上述结构体模型中的成为优化对象的部分设定为设计空间的设计空间设定步骤；在所设定的设计空间中生成由立体要素构成且进行优化解析处理的优化块模型的优化块模型生成步骤；将所生成的优化块模型与上述结构体模型结合的结合处理步骤；和输入解析条件而进行对上述优化块模型求得最优形状的解析的解析步骤。
【IPC分类】G06F17-50
【公开号】CN104769592
【申请号】CN201280076867
【发明人】齐藤孝信
【申请人】杰富意钢铁株式会社
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2012年11月6日
【公告号】EP2919138A1, WO2014073017A1