结构体的接合位置的优化解析方法以及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及结构体的接合位置的优化解析方法以及装置，主要涉及点焊等点接 合、和激光焊接、电弧焊或者粘接点焊接合等连续接合的接合位置的优化解析方法以及装 置。
【背景技术】
[0002] 近年来，特别是，在汽车行业中以环境问题为起因而不断推进车身的轻量化，在车 身的设计中基于计算机辅助工学（computer aided engineering)的解析（以下，称为"CAE 解析"）成为不可缺少的技术。
[0003] 已知在该CAE解析中通过使用数理优化、板厚优化、形状优化、拓扑优化等优化技 术来谋求刚性的提高、轻量化，例如经常用于发动机体等铸件的结构优化。
[0004] 在优化技术中，特别是拓扑优化（topology optimization)正在受到关注。拓扑优 化是以下方法：设置某种程度大小的设计空间，在该设计空间中组入立体要素（element)， 通过保留满足所赋予的条件并且为所需最小限度的立体要素的部分，而设为满足该条件的 最佳形状。因此，拓扑优化使用以下方法，即对形成设计空间的立体要素进行直接约束并直 接施加载荷。
[0005] 作为与这种拓扑优化有关的技术，在专利文献1中公开了一种用于对复杂结构体 的要素进行拓扑优化的方法。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2010-250818号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 车身那样的结构体通过利用焊接等将多个部件接合来形成一个结构体，已知如果 增加接合量则刚性提高。但是，从成本的观点出发，期望使接合量尽可能小。
[0011] 作为用于决定部件之间的接合位置的方法，存在设定为均等间隔的方法、通过经 验和直觉来设定的方法、通过应力解析对应力高的部分进行追加的方法等。
[0012] 然而，在将接合位置设定为均等间隔的方法、通过经验和直觉来设定焊接位置的 方法中，并非找出用于提高刚性所需的位置来设定焊接位置，因此会在不需要的位置上设 定焊接位置，从而从成本方面出发不得不说效率较差。
[0013] 另外，在通过应力解析对应力大的部位追加焊接位置的方法中，相对于追加前，仅 作为焊接位置而追加的部位附近的特性提高，但是其它部位的特性相对降低，在对整体进 行评价时不能说是使焊接位置最佳。
[0014] 这样，在以往技术中，均无法设定于用于提高特性的最佳位置。
[0015] 因此，考虑应用专利文献1所公开那样的优化技术，但是该文献并非是公开对焊 接位置的优化如何应用优化技术的文献，从而期望开发出这种技术。
[0016] 本发明是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供一种接合位置的优化技术， 能够求出用于多个部件的接合的点接合或者连续接合的最佳位置，该多个部件构成由平面 要素及/或立体要素构成的结构体模型。
[0017] 用于解决课题的方案
[0018] 为了达到上述目的，本发明提供以下接合位置的优化解析方法以及接合位置的优 化解析装置。
[0019] (1) 一种接合位置的优化解析方法，是用于多个部件的接合的点接合或者连续接 合的优化解析方法，该多个部件构成由平面要素及/或立体要素构成的结构体模型，该接 合位置的优化解析方法具有以下步骤：
[0020] 解析对象部设定步骤，设定对上述多个部件进行接合的接合点或者接合部中的解 析对象部；
[0021] 固定接合设定步骤，在所设定的解析对象部中将至少一处的接合点或者接合部设 定为固定接合点或者固定接合部；
[0022] 接合候补设定步骤，对上述解析对象部设定成为接合点或者接合部的候补的接合 候补；
[0023] 解析条件设定步骤，对上述解析对象部设定解析条件；以及
[0024] 解析步骤，从上述接合候补中求出满足上述解析条件的最佳的接合点或者接合 部。
[0025] (2) -种接合位置的优化解析方法，是用于多个部件的接合的点接合或者连续接 合的优化解析方法，该多个部件构成由平面要素及/或立体要素构成的结构体模型，该接 合位置的优化解析方法具有以下步骤：
[0026] 接合候补设定步骤，设定成为对上述多个部件进行接合的接合点或者接合部的候 补的接合候补；
[0027] 解析对象部设定步骤，对所设定的接合候补设定解析对象部；
[0028] 固定接合设定步骤，在所设定的解析对象部中将至少一处的接合点或者接合部设 定为固定接合点或者固定接合部；
[0029] 解析条件设定步骤，对上述解析对象部设定解析条件；以及
[0030] 解析步骤，从上述接合候补中求出满足上述解析条件的最佳的接合点或者接合 部。
[0031] (3) -种接合位置的优化解析方法，是用于多个部件的接合的点接合或者连续接 合的优化解析方法，该多个部件构成由平面要素及/或立体要素构成的结构体模型，该接 合位置的优化解析方法具有以下步骤：
[0032] 接合候补设定步骤，设定成为对上述多个部件进行接合的接合点或者接合部的候 补的接合候补；
[0033] 解析对象部设定步骤，对所设定的接合候补设定解析对象部；
[0034] 固定接合设定步骤，在所设定的解析对象部中将至少一处的接合点或者接合部设 定为固定接合点或者固定接合部；
[0035] 接合候补再设定步骤，对上述解析对象部再次设定成为接合点或者接合部的候补 的接合候补；
[0036] 解析条件设定步骤，对上述解析对象部设定解析条件；以及
[0037] 解析步骤，从再次设定的上述接合候补中求出满足上述解析条件的最佳的接合点 或者接合部。
[0038] (4)根据（3)所述的接合位置的优化解析方法，其中，
[0039] 上述接合候补再设定步骤具有用于生成上述接合点或者上述接合部的接合生成 步骤，
[0040] 该接合生成步骤具有以下步骤：根据构成部件的各平面要素的节点坐标来决定要 素的代表点的步骤；以及以上述部件的一个平面要素为基准，针对其它部件的平面要素，根 据坐标值计算各代表点彼此之间的点间距离，在能够焊接接合的距离的平面要素之间配置 接合要素的步骤。
[0041] (5)根据⑴~⑷中任一项所述的接合位置的优化解析方法，其中，在上述解析 步骤中，将离散系数设定为4以上而进行离散化。
[0042] (6)根据（1)~（5)中任一项所述的接合位置的优化解析方法，其中，在上述固定 接合设定步骤中，对所接合的多个部件进行结构解析，基于该结构解析的结果来设定上述 固定接合点或者上述固定接合部。
[0043] (7)根据（1)~（6)中任一项所述的接合位置的优化解析方法，其中，在上述固定 接合设定步骤中，以所接合的多个部件中的全部接合要素为对象而进行基于数值解析的优 化计算，基于该优化计算来设定上述固定接合点或者上述固定接合部。
[0044] (8)根据⑴~（7)中任一项所述的接合位置的优化解析方法，其中，上述接合候 补设定步骤具有用于生成上述接合点或者上述接合部的接合生成步骤，该接合生成步骤具 有以下步骤：根据构成部件的各平面要素的节点坐标来决定要素的代表点的步骤；以及以 上述部件的一个平面要素为基准，针对其它部件的平面要素，根据坐标值计算各代表点彼 此之间的点间距离，在能够焊接接合的距离的平面要素之间配置接合要素的步骤。
[0045] (9) 一种接合位置的优化解析装置，是用于多个部件的接合的点接合或者连续接 合的优化解析装置，该多个部件构成由平面要素及/或立体要素构成的结构体模型，该接 合位置的优化解析装置具有：
[0046] 解析对象部设定部，其设定对上述多个部件进行接合的接合点或者接合部中的解 析对象部；
[0047] 固定接合设定部，其在所设定的解析对象部中将至少一处的接合点或者接合部设 定为固定接合点或者固定接合部；
[0048] 接合候补设定部，其对上述解析对象部设定成为接合点或者接合部的候补的接合 候补；
[0049] 解析条件设定部，其对上述解析对象部设定解析条件；以及
[0050] 优化解析部，其从上述接合候补中求出满足上述解析条件的最佳的接合点或者接 合部。
[0051] (10) -种接合位置的优化解析装置，是用于多个部件的接合的点接合或者连续接 合的优化解析装置，该多个部件构成由平面要素及/或立体要素构成的结构体模型，该接 合位置的优化解析装置具有：
[0052] 接合候补设定部，其设定成为对上述多个部件进行接合的接合点或者接合部的候 补的接合候补；
[0053] 解析对象部设定部，其对所设定的接合候补设定解析对象部；
[0054] 固定接合设定部，其在所设定的解析对象部中将至少一处的接合点或者接合部设 定为固定接合点或者固定接合部；
[0055] 解析条件设定部，其对上述解析对象部设定解析条件；以及
[0056] 优化解析部，其从上述接合候补中求出满足上述解析条件的最佳的接合点或者接 合部。
[0057] (11) -种接合位置的优化解析装置，是用于多个部件的接合的点接合或者连续接 合的优化解析装置，该多个部件构成由平面要素及/或立体要素构成的结构体模型，该接 合位置的优化解析装置具有：
[0058] 接合候补设定部，其设定成为对上述多个部件进行接合的接合点或者接合部的候 补的接合候补；
[0059] 解析对象部设定部，其对所设定的接合候补设定解析对象部；
[0060] 固定接合设定部，其在所设定的解析对象部中将至少一处的接合点或者接合部设 定为固定接合点或者固定接合部；
[0061] 接合候补再设定部，其对上述解析对象部再次设定成为接合点或者接合部的候补 的接合候补；
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