(57)【要約】【課題】本発明は、設計による性能の向上を適切に支援する技術を提供することを目的とする。【解決手段】上記課題を解決するために、代表的な本発明のシミュレーション装置の一つは、処理対象として基準モデルを記憶する基準モデル記憶部と、基準モデルの比較対象として性能指標を有する参照モデルを複数記憶する参照モデル記憶部と、解析処理部とを備える。この解析処理部は、基準モデルの区分領域に対して参照モデルごとの対応領域を設定する空間選定部と、参照モデルごとに基準モデルの区分領域と参照モデルの対応領域との差異を分析指標として求める分析指標抽出部と、基準モデルの区分領域について、参照モデルごとに求めた分析指標と、参照モデルごとの性能指標とについて相関を求める分析部とを備える。【選択図】図９
2020095640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象として、基準モデルを記憶する基準モデル記憶部と、
前記基準モデルの比較対象として、性能指標を有する参照モデルを複数記憶する参照モデル記憶部と、
解析処理部とを備え、
前記解析処理部は、
前記基準モデルの区分領域に対し、前記参照モデルごとの対応領域を設定する空間選定部と、
前記参照モデルごとに、前記基準モデルの前記区分領域と前記参照モデルの前記対応領域との差異を分析指標として求める分析指標抽出部と、
前記基準モデルの前記区分領域について、前記参照モデルごとに求めた前記分析指標と、前記参照モデルごとの前記性能指標とについて相関を求める分析部と、
を備える
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項２】
請求項１記載のシミュレーション装置において、
前記解析処理部は、
前記分析部が前記区分領域について求めた前記相関に応じて、前記基準モデルの前記区分領域における前記性能指標への寄与を示す分析結果表示部を備える
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項３】
請求項２記載のシミュレーション装置において、
前記分析結果表示部は、
前記相関として、相関係数が高い、回帰係数が大きい、重回帰係数が大きい分析指標がある、および形状変化量が大きい、の内の少なくとも一つの評価判定に基づいて、前記基準モデルの前記性能指標への寄与が高い区分領域を可視化する
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシミュレーション装置において、
前記空間選定部は、
前記基準モデルの前記区分領域を含む多角形、円、楕円、柱状体、多面体、球、楕円体、それらの組合せなどの区画空間を定め、前記参照モデルごとに前記区画空間を写像変換して前記対応領域を設定する
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のシミュレーション装置において、
前記分析指標抽出部は、
前記分析指標として、形状または物理特性の差異を求める、
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のシミュレーション装置において、
前記分析指標抽出部は、
前記区分領域と前記対応領域とにおいて空間サンプリングされた複数の差異について、積算値・平均値・最頻値・中央値などの代表値も求め、前記分析指標とする
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のシミュレーション装置において、
前記解析処理部は、
性能指標が高くなる分析指標の方向に前記基準モデルを修正するモデル修正部を備える
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項８】
請求項７に記載のシミュレーション装置において、
前記モデル修正部は、
前記性能指標への寄与が高いと評価される複数の前記区分領域ごとに、前記性能指標が高くなる分析指標の方向に前記基準モデルを局所的に一時修正し、複数の前記区分領域の局所的な一時修正に基づいて前記基準モデルを包括的に修正する
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項９】
請求項８に記載のシミュレーション装置において、
前記解析処理部は、
修正された基準モデルについて性能指標を解析するモデル解析部を備え、
前記モデル修正部は、
前記モデル解析部が解析した性能指標が所定基準を満たすため、前記基準モデルの修正を繰り返す
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のシミュレーション装置において、
前記参照モデル記憶部は、
修正された基準モデルを、前記モデル解析部により解析された性能指標を有する参照モデルとして記憶することにより、前記参照モデルの数を増やす
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項１１】
情報処理装置を、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記基準モデル記憶部、前記参照モデル記憶部、および前記解析処理部として機能させる
ことを特徴とするシミュレーションプログラム。
【請求項１２】
処理対象として、基準モデルを取得する基準モデル取得ステップと、
前記基準モデルの比較対象として、性能指標を有する参照モデルを複数取得する参照モデル取得ステップと、
解析処理ステップとを備え、
前記解析処理ステップは、
前記基準モデルの区分領域に対し、前記参照モデルごとの対応領域を設定する空間選定ステップと、
前記参照モデルごとに、前記基準モデルの前記区分領域と前記参照モデルの前記対応領域との差異を分析指標として求める分析指標抽出ステップと、
前記基準モデルの前記区分領域について、前記参照モデルごとに求めた前記分析指標と、前記参照モデルごとの前記性能指標とについて相関を求める分析ステップと、
を備える
ことを特徴とするシミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シミュレーション装置、シミュレーションプログラムおよびシミュレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
輸送システムに代表される自動車などにおいて、走行抵抗を小さくする構造体の表面形状を実現することで省エネ化を推進したり、高剛性且つ軽量化を両立する部材形状を実現することで、省エネ化と安全性を向上する取組みが実施されている。これらの取組みは、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｅｎｅｅｒｉｎｇ）解析を活用し、性能向上を図ることが一般的である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、『平面要素及び／又は立体要素で構成される構造体の部品を一軸方向に複数の部分に分割し、分割した各部分に対し断面の高さ等を変化させて部品形状パターンを設定し、設定された部品を前記構造体に組み込んだ状態で前記構造体の剛性解析を複数種類行い、剛性等を求める剛性解析手段で求めた結果について多変量解析を行い、本多変量解析の結果に基づいて剛性解析選出を行うことによって選出された剛性解析の重回帰係数に基づいて断面形状を決定する』旨の技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１８６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、平面要素及び／又は立体要素を一律に解析するものの、性能に影響を及ぼす重要な形状の場所を絞り込むといった点は考慮されていなかった。また、特許文献１の技術は、性能に影響する設計パラメータを選定できない複雑形状に対して実施困難であるという問題点があった。
【０００６】
さらに、特許文献１では、１回あたりのＣＡＥの性能解析の計算負荷が大きく（例えば、大規模流体解析など）、分割した各部分をわずかずつ変化させた膨大な数の組み合わせパターンについてＣＡＥの性能解析を緻密に繰り返した場合、最適解を得るまでに多大な時間を要するという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、設計による性能の向上を効率的に支援する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、代表的な本発明のシミュレーション装置の一つは、処理対象として基準モデルを記憶する基準モデル記憶部と、基準モデルの比較対象として性能指標を有する参照モデルを複数記憶する参照モデル記憶部と、解析処理部とを備える。この解析処理部は、基準モデルの区分領域に対して参照モデルごとの対応領域を設定する空間選定部と、参照モデルごとに基準モデルの区分領域と参照モデルの対応領域との差異を分析指標として求める分析指標抽出部と、基準モデルの区分領域について、参照モデルごとに求めた分析指標と、参照モデルごとの性能指標とについて相関を求める分析部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、設計による性能の向上を効率的に支援することが可能になる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】シミュレーション装置１の構成を示す図である。
【図２】シミュレーション装置１の動作を説明する流れ図である。
【図３】空間選定部２２の動作を説明する図である。
【図４】区分領域と対応領域との差異を示すヒストグラムである。
【図５】分析指標と性能指標との関係を説明する図である。
【図６】分析指標と性能指標との関係を説明する図である。
【図７】エレベータの籠の解析モデルを示す図である。
【図８】シミュレーション装置１の分析手順を説明する図である。
【図９】シミュレーション装置１Ａの構成を示す図である。
【図１０】シミュレーション装置１Ａの動作を説明する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら実施例を説明する。なお、各図において、共通な機能を有する構成要素には同一の番号を付与し、その重複する説明を省略する。
【実施例１】
【００１２】
実施例１は、設計に関連する性能の向上について解析し、設計者であるユーザの設計作業を支援するシミュレーション技術である。
【００１３】
＜実施例１の構成＞
図１は、実施例１のシミュレーション装置１の構成を示す図である。
同図において、シミュレーション装置１は、ハードウェアとしてＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを備えた情報処理装置（コンピュータなど）として構成される。このハードウェアがシミュレーションプログラムを実行することにより、後述する各種機能が実現する。このハードウェアの一部または全部については、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などで代替してもよい。また、ハードウェアの一部または全部をネットワーク上のサーバに集中または分散してクラウド配置し、複数の人がネットワークを介して共同使用してもよい。
【００１４】
シミュレーション装置１は、モデル管理部１０、解析処理部２０、および操作部４０を備える。
【００１５】
モデル管理部１０は、基準モデル記憶部１１、および参照モデル記憶部１２を備える。
この基準モデル記憶部１１は、ユーザが形状をデザインしようとする対象物について、少なくとも形状の設計データを定義したデータ群（以下「基準モデル」という）を記憶する。
参照モデル記憶部１２は、基準モデルの比較対象として、性能指標を有する参照モデルを複数記憶する。
【００１６】
解析処理部２０は、モデル設定部２１、空間選定部２２、分析指標抽出部２３、分析部２４、および分析結果表示部２６を備える。
【００１７】
モデル設定部２１は、処理対象の基準モデル一式を基準モデル記憶部１１から取得する。さらに、モデル設定部２１は、取得した基準モデルと比較可能な参照モデル一式を参照モデル記憶部１２から複数取得する。
【００１８】
空間選定部２２は、処理対象の基準モデルを複数の部分に区分して区分領域を設定する。さらに、空間選定部２２は、基準モデルの区分領域に対応する領域として、参照モデルそれぞれに対応領域を設定する。
【００１９】
分析指標抽出部２３は、基準モデルの区分領域と参照モデルの対応領域との間で設計データの差異を求めて、分析指標とする。
【００２０】
分析部２４は、基準モデルの区分領域ごとに、分析指標が参照モデルの性能指標にどの程度寄与するか、どのような傾向や関係があるかについて相関を求める。
【００２１】
分析結果表示部２６は、区分領域ごとの相関に応じて、基準モデルのその区分領域が性能へどの程度の寄与を示すかを、基準モデルのグラフィック表示に対して色分けするなどの可視化を行って表示する。特に性能への相関が高い区分領域は、ユーザに目立つように色や領域分けやマーキングや点滅などにより表示される。
【００２２】
操作部４０は、基準モデル登録部４１、参照モデル登録部４２、およびパラメータ登録部４３を備え、基準モデル、参照モデル、分析パラメータそれぞれを登録するためのユーザインターフェースをユーザに提供する。
＜実施例１の動作＞
図２は、シミュレーション装置１の動作を説明する流れ図である。
同図のステップ番号に沿って、シミュレーション装置１の動作を説明する。
【００２３】
ステップＳ１０１：  ユーザは、基準モデル登録部４１を介して対象物の形状をデザインする操作を行い、基準モデル記憶部１１内に基準モデルのデータファイルを作成する。この基準モデルのデータファイルには、形状に関する設計データとして、例えば３次元空間における点座標データの集合が格納される。さらに、この基準モデルには、形状の設計データの他に、対象物について材質・表面粗さ・強度・弾性・密度・重量などの各種の物理特性に関する設計データも併せて定義可能である。なお、この基準モデルは、参照モデルと基本的に同様のデータ形式であり、後述する性能指標を保存するデータ領域も追加可能である。
【００２４】
ステップＳ１０２：  参照モデル記憶部１２には、複数の参照モデルが事前に収集され登録される。これらの参照モデルは、代表的な形状デザインについて予め準備される。また、参照モデルは、シミュレーション装置１や外部サーバなどから過去の形状デザインの設計情報を収集することにより随時に拡張される。また、ユーザが必要に応じて、参照モデルを収集し、参照モデル登録部４２を介して参照モデル記憶部１２に登録することもできる。
【００２５】
これらの参照モデルには、基準モデルの設計データと差異比較が可能な設計データと共に、性能データやその評価を示す指標（以下「性能指標」という）が含まれる。このような性能指標は、シミュレーション処理や実測実験により予め作成される。
【００２６】
ステップＳ１０３：  ユーザは、パラメータ登録部４３を介して、解析処理部２０に対して、分析処理のための分析パラメータを設定登録する。ここでの分析パラメータは、例えば、分析処理の各種条件や、分析処理の繰り返し回数や、参照モデルの選定総数などである。
【００２７】
ステップＳ１０４：  モデル設定部２１は、分析パラメータの中のモデル選定に関するパラメータを基にして、分析処理に利用する基準モデルと参照モデルを選定する。参照モデルとしては、登録済みの参照モデル群からランダムに複数選定してもよいし、基準データと形状の設計データがある程度は共通する又は類似する参照モデルを複数設定してもよい。
【００２８】
ステップＳ１０５：  図３に基づいて空間選定部２２の動作について説明する。まず、空間選定部２２は、分析パラメータの中の区分領域に関するパラメータ（数やサイズなど）を基に、基準モデル１００を複数の領域分けした区分領域を定める。空間選定部２２は、これら区分領域を含むように基準モデルを区画する空間（以下「区画空間」という）１０１を選定する。
【００２９】
区画空間１０１は、多角形や円や楕円やそれらの組み合わせによる平面や曲面でもよいし、三次元の柱状体や多面体や球や楕円体やそれらの組み合わせによる三次元空間でもよい。空間選定部２２は、区画空間１０１によって基準モデル１００から設計データ群（区分領域）を切り出す。
【００３０】
例えば、基準モデル１００の走行抵抗を削減する場合、走行抵抗に影響する対象物表面に相当する設計データ群が区画空間１０１によって切り出される。
また例えば、基準モデル１００の軽さおよび強さをバランス良く高める場合、軽量化および強度性能に影響する対象物内部の設計データ群が区画空間１０１によって切り出される。
【００３１】
さらに、空間選定部２２は、この基準モデル１００に対する区画空間１０１を、参照モデル１５０それぞれに写像変換することにより区画空間１５１を求める。この写像変換は、基準モデル１００と参照モデル１５０との位置合わせの基準点Ｒ，Ｒ′に基づいて、双方の区画空間１５１が区画空間１０１の対応位置かつ対応サイズに変換されるように設定される。空間選定部２２は、区画空間１５１によって参照モデル１５０の設計データ群（対応領域）を切り出す。
【００３２】
ステップＳ１０６：  分析指標抽出部２３は、参照モデルごとに、基準モデルの区分領域と参照モデルの対応領域との間で設計データの差異（形状または物理特性の差異）を求める。分析指標抽出部２３は、差異を指標化して分析指標とする。
【００３３】
例えば、図３に示すケースでは、分析指標抽出部２３は、走行抵抗について比較するため、物体表面を構成する点座標の設計データについて、点座標間の距離を差異として求め、これら差異の代表値（積算値や平均値や中央値や最頻値など）を分析指標とする。
【００３４】
図４は、基準モデルの区分領域と参照モデルの対応領域との差異ヒストグラムを示す説明図である。
同図に示すように、区分領域および対応領域は比較的小さな範囲のため、領域内の差異のばらつきは有意な幅内に収まる。そのため、差異のばらつきの代表値をもって分析指標とすることにより、領域間における差異の傾向を代表値を用いて指標化することができる。
【００３５】
ステップＳ１０７：  分析部２４は、基準モデルの区分領域ごとに、分析指標および性能指標の間で相関分析や回帰分析を行う。また、分析指標が複数の場合、分析部２４は複数の分析指標と性能指標との間で重回帰分析を行う。
【００３６】
図５および図６は、基準モデルの区分領域１１０〜１１２について、分析指標と性能指標との関係を説明する図である。
【００３７】
区分領域１１０では、分析指標と性能指標とは負の相関を示し分析指標がマイナス方向に減る（表面形状の高さを下げるなど）に従って、性能指標が上がる傾向を有する。
また、区分領域１１１では、分析指標と性能指標との間の相関は低い。
一方、区分領域１１２では、分析指標と性能指標とは正の相関を示し分析指標がプラス方向に増える（表面形状の高さを上げる）に従って、性能指標が上がる傾向を有する。
【００３８】
ステップＳ１０８：  分析部２４は、基準モデルについて適当な間隔で適当な数の区分領域について分析を完了したか、基準モデルの修正に必要な相関係数を超える分析結果が得られたか否かなどについて判定を行う。
この判定条件を満たさない場合、分析部２４は、ステップＳ１０５に動作を戻し、空間選定部２２に対してさらに区画空間を選定するよう指示を行う。このように判定条件を満たすまで（もしくは打ち切りにより終了するまで）、ステップＳ１０５〜Ｓ１０８の動作が繰り返される。
一方、判定条件を満足すると、分析部２４は、ステップＳ１０９に動作を移行する。
【００３９】
ステップＳ１０９：  分析結果表示部２６は、相関係数が高い、回帰係数が大きい、重回帰係数が大きい分析指標がある、および形状変化量が大きいなどの評価判定に基づいて、基準モデルの前記性能指標への寄与が高い区分領域を可視化する。
例えば、上述した性能向上に寄与する区分領域をヒートマップ状に色付けした表示を、基準モデルの３Ｄ表示上に合成表示する。
【００４０】
また例えば、図６に示すような情報表示を行うことにより、区分領域１１０，１１２が性能向上に寄与する部位である表示と合わせて、どのような相関関係か、どの方向に設計変更すべきかといった、情報をユーザに提供してもよい。
【００４１】
＜シミュレーション装置１による設計例＞
続いて、シミュレーション装置１を用いたエレベータの籠の形状設計について説明する。
図７は、エレベータの籠の解析モデルとして、基準モデル２００ａ、参照モデル２００ｂ、２００ｃを代表的に示す図である。
【００４２】
同図において、２０１ａ〜２０１ｃは、基準モデル２００ａ、参照モデル２００ｂ、２００ｃの上面を示す。２０２ａ〜２０２ｃは、基準モデル２００ａ、参照モデル２００ｂ、２００ｃの側面を示す。
【００４３】
ここでは、エレベータが上昇する際の走行抵抗を削減するために、エレベータ上面の基準モデル２００ａの表面形状２０３ａについて空力性能を改善するものとする。
【００４４】
ここで、表面形状２０３ａに対して、参照モデルの表面形状２０３ｂ、２０３ｃを比較対象とする。この時、各モデルは基準点２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃを中心とした対称形状であるため、対象領域を２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃに限定する。
次に、対象領域２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃにおいて、任意の区画空間として、ここでは楕円体の区画空間２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃを選定し、楕円体の中心位置と楕円形状の大きさをパラメータとする。
【００４５】
図８に、エレベータ上面の断面形状として、基準モデル２００ａの表面形状２０３ａと、参照モデル２００ｂの表面形状２０３ｂとを重ね合わせた状態を示す。
ここで、任意の楕円体の区画空間２１０が選定された場合に、区画空間２１０で切り取った表面形状２０３ａの区分領域と、対応する表面形状２０３ｂの対応領域との高さの差分値をヒストグラム２１１で抽出する。
【００４６】
このヒストグラム２１１について平均値を算出し、参照モデル２００ｂの分析指標として選定し、この分析指標と参照モデル２００ｂの性能指標との散布図（以下「相関分布」という）をプロット２１２として表す。
【００４７】
その他多数の参照モデルについても同様のプロットを行うことにより、分析指標と性能指標の間の相関分布を得る。分析の結果、負の相関であれば区画空間２１０について表面形状２０３ａの高さを下げる方向に基準モデル２００ａを修正することにより、走行抵抗を削減することが可能になる。また、正の相関であれば逆に区画空間２１０について表面形状２０３ａの高さを上げる方向に基準モデル２００ａを修正することにより、走行抵抗を削減することが可能になる。
【００４８】
＜実施例１の効果＞
（１）上述したように実施例１では、基準モデルの区分領域が性能向上に寄与する領域であれば、その区分領域において分析指標と性能指標との間に所定の傾向（相関）が生じる。
逆に、基準モデルの区分領域が性能向上に関係しない領域であれば、その区分領域において分析指標と性能指標との間には所定の傾向（相関）は生じない。
したがって、分析指標と性能指標との相関を求めることにより、基準モデルの区分領域が性能向上に寄与するか否か、更には寄与する度合いを判定することが可能になる。
【００４９】
（２）ちなみに、特許文献１の技術では、性能に影響を及ぼす重要な形状の場所を絞り込むことが困難という問題点があった。
しかしながら、実施例１では、基準モデルの区分領域について性能向上に寄与する領域か否かを判定できるため、性能に影響を及ぼす重要な場所を適切に絞り込むことが可能になる。
【００５０】
（３）さらに、特許文献１の技術では、性能に影響する設計パラメータを選定できない複雑形状に対して実施困難であるという問題点があった。
しかしながら、実施例１では、形状の差異や、物理特性の差異などをそれぞれ分析指標にすることで、性能指標と分析指標との相関をとることによって、性能に影響するパラメータ要因が形状なのか、物理特性なのかなどを適切に選定することが可能になる。
【００５１】
（４）また、特許文献１の技術では、１回あたりの性能解析の計算負荷が大きいため、分割した各部分をわずかずつ変化させた膨大な数の組み合わせパターンについて性能解析を緻密に繰り返した場合、最適解を得るまでに多大な時間を要するという問題点があった。
しかしながら、実施例１では、参照モデルの性能指標は、基準モデルと独立して求めることができる。したがって、参照モデルの性能指標は事前に求めておけばよいため、分析部２４それ自体の計算量は少なく、短時間で基準モデルの分析結果を得ることができる。
【００５２】
（３）さらに、実施例１では、分析指標と性能指標とが示す所定の傾向（相関）に従って、分析指標をどちらの方向にずらせば性能指標が向上するかを判定することができる。
【００５３】
（４）また、実施例１では、区分領域について求めた相関に応じて、基準モデルの区分領域における性能指標への寄与を分析結果表示部２６に表示する。したがって、基準モデルの性能向上において勘所となる区分領域をユーザに知らせて、ユーザの設計作業を適切に支援することが可能になる。
【００５４】
（５）さらに、実施例１では、相関係数が高いと評価された区分領域を分析結果表示部２６により可視化する。したがって、分析指標の変化に対して確実に反応して性能指標が変化する区分領域をユーザに知らせることができる。
【００５５】
（６）また、実施例１では、回帰係数が大きいと評価された区分領域を分析結果表示部２６により可視化する。したがって、分析指標の変化に対して性能指標が大きく変化する区分領域をユーザに知らせることができる。
【００５６】
（７）さらに、実施例１では、重回帰係数が大きい分析指標があると評価された区分領域を分析結果表示部２６により可視化する。したがって、形状の差異や、各種の物理特性の差異など、多数の分析指標がある中で、性能向上に影響する分析指標がどれなのかをユーザに知らせることができる。
【００５７】
（８）また、実施例１では、形状変化量が大きいと評価された区分領域を分析結果表示部２６により可視化する。形状変化量が大きい区分領域とは、複数の参照モデル間において形状の差異（分析指標）が大きい区分領域である。このような区分領域は、性能指標への寄与が大きい反面で基準モデルの修正に際して形状変化が大きくなりやすいなどの要注意箇所である。その要注意箇所をユーザに知らせることができる。
【００５８】
（９）さらに、実施例１では、基準モデルの区分領域を含む多角形、円、楕円、柱状体、多面体、球、楕円体、それらの組合せからなる区画空間を使用することもできる。したがって、多様な形状の区分領域であっても多様な区画空間により切り出すように自在に対応できる。
【００５９】
（１０）また、実施例１では、基準モデルの区分領域を含む区画空間を参照モデルに写像変換することにより、参照モデルの対応領域を決定する。基準モデルと参照モデルとの位置のずれがある程度存在すると、基準モデルの区分領域を参照モデルに写像変換しただけでは、対応領域が参照モデルから若干ずれるため、対応領域の設定が困難になる。しかし、区分領域の周りを囲む区画空間を使用することにより、基準モデルと参照モデルとの位置がずれても区画空間で囲むことで対応領域を設定することが可能になる。したがって、区画空間の採用により、基準モデルの分析に使用可能な参照モデルの数を増やすことができる。
【００６０】
（１１）さらに、実施例１では、分析指標として、区分領域と対応領域との間で、形状または物理特性の差異を使用する。
分析指標として形状の差異を使用すれば、基準モデルの形状（高さ、傾斜、段差、曲率、凹凸など）の修正をユーザ支援することが可能になる。
一方、分析指標として物理特性の差異を使用すれば、基準モデルの物理特性（材質・表面粗さ・強度・弾性・密度・重量など）の修正をユーザ支援することが可能になる。
【００６１】
（１２）また、実施例１では、区分領域と対応領域とについて空間サンプリングされた複数の差異について、積算値・平均値・最頻値・中央値などの代表値も求めて分析指標とする。このように代表値を分析指標に使用することにより、統計的（良い意味で大雑把）に分析指標と性能指標の相関を捉えることが可能になる。そのため、基準モデルの修正に関する情報提供が必要以上に細かくなり過ぎず、実用的な修正を支援することができる。
【実施例２】
【００６２】
次に、実施例２として、基準モデルの修正を自動化したシミュレーション装置１Ａを説明する。
【００６３】
＜実施例２の構成＞
図９は、シミュレーション装置１Ａの構成を示す図である。
同図において、実施例１（図１参照）と同じ構成については同一の符号を付与し、ここでの重複する説明を省略する。
【００６４】
シミュレーション装置１Ａは、解析処理部２０内に、モデル修正部２７、修正モデル表示部２８、およびモデル解析部２９を備える。
モデル修正部２７は、性能指標が高くなる分析指標の方向に基準モデルを自動修正する。
修正モデル表示部２８は、修正後の基準モデルを表示する。
モデル解析部２９は、修正された基準モデルについて性能指標を解析する。
【００６５】
＜実施例２の動作＞
図１０は、シミュレーション装置１Ａの動作を説明する流れ図である。
同図において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０９は、実施例１と同じ動作のため、ここでの重複する説明を省略する。
以下、ステップＳ１１０以降の動作について説明する。
【００６６】
ステップＳ１１０：  モデル修正部２７は、分析部２４の分析処理に基づいて、性能指標への寄与が高いと評価される複数の区分領域を選択する。選択された区分領域ごとに、モデル修正部２７は、性能指標が高くなる分析指標の方向に基準モデルを局所的に一時修正する。モデル修正部２７は、これらの局所的な一時修正に基づいて基準モデルを包括的に修正する。
【００６７】
このような包括的な修正は、対象となる区分領域に対して、区分領域の間の境界線や隙間の領域において接続形状の変化を連続させる処理によって行われる。
また、包括的な修正は、局所的な一時修正を基準モデル全体に平滑化する処理でもよい。
さらに、包括的な修正は、基準モデルの３次元空間上で、局所的な一時修正を行った領域を近似的に通る曲面や平面を張る処理（曲面回帰分析）により行ってもよい。
【００６８】
ステップＳ１１１：  モデル解析部２９は、修正された基準モデルについて解析処理を実施して性能指標を算出する。ここで、解析処理は、例えば流体解析や強度解析や重量解析などの多様な解析処理が使用可能である。
【００６９】
ステップＳ１１２：  参照モデル記憶部１２は、修正された基準モデルと性能指標とをセットにして、新たな参照モデルとして登録し、参照モデルのデータベースを拡充する。
【００７０】
ステップＳ１１３：  モデル設定部２１に設定された分析パラメータに基づいて、モデル解析部２９は、修正された基準モデルの性能指標が所定基準を満足したか否かを判定する。
【００７１】
所定基準を満足しない場合、ステップＳ１１０に動作を戻し、モデル修正部２７は基準モデルの修正量を加減することによって基準モデルの再修正を行う。
【００７２】
また、再修正を繰り返しても所定基準を満足しないなどの場合、ステップＳ１０４に動作を戻し、分析パラメータ（区分領域の位置やサイズなど）の設定を変更して、ステップＳ１０４〜ステップＳ１１０の動作をやり直す。この場合に、修正された基準モデルを基準モデルに置き換えてもよい。
【００７３】
一方、所定基準を満足した場合、モデル修正部２７は、ステップＳ１１４に動作を移行する。
【００７４】
ステップＳ１１４：  修正モデル表示部２８は、所定基準を満足した修正済みの基準モデルを表示する。
【００７５】
＜実施例２の効果＞
実施例２は、実施例１の効果に加えて、次の効果を奏する。
【００７６】
（１）実施例２では、性能指標が高くなる分析指標の方向に基準モデルを修正することにより、基準モデルの性能を向上させる自動修正が可能になる。
【００７７】
（２）さらに実施例２では、性能指標への寄与が高いと評価される複数の区分領域に対して優先的に局所的な一時修正を行い、それ以外の区分領域については基準モデルを包括的に修正する際の自由領域として活用する。したがって、基準モデルの性能を優先的に高める自動修正が可能になる。
【００７８】
（３）また、実施例２では、修正された基準モデルが所定基準を満足しない場合、基準モデルの修正量を加減して基準モデルの再修正を行う。この場合、修正量を加減するだけの軽い処理で基準モデルの再修正が可能になる。
【００７９】
（４）さらに、実施例２では、修正された基準モデルが所定基準を満足しない場合、分析パラメータの設定を変更したり、基準モデルを修正された基準モデルに置き換えるなどして、基準モデルの自動修正をやり直す。この場合、より根本的に基準モデルを再修正することが可能になる。
【００８０】
（５）また、実施例２では、修正された基準モデルを、モデル解析部２９により解析された性能指標を有する参照モデルとして記憶する。したがって、参照モデル記憶部１２に記憶される参照モデルの数を自動的に拡張することが可能になる。
【００８１】
＜実施形態の補足事項＞
上述した実施形態では、エレベータの籠形状の設計用途について述べたが、本発明の用途はこれに限定されない。例えば、航空機の先頭形状設計や、自動車のボディ形状設計や、鉄道車両の先頭形状設計やその他の用途に適用することができる。
【００８２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
さらに、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１…シミュレーション装置、１Ａ…シミュレーション装置、１０…モデル管理部、１１…基準モデル記憶部、１２…参照モデル記憶部、２０…解析処理部、２１…モデル設定部、２２…空間選定部、２３…分析指標抽出部、２４…分析部、２６…分析結果表示部、２７…モデル修正部、２８…修正モデル表示部、２９…モデル解析部、４０…操作部、４１…基準モデル登録部、４２…参照モデル登録部、４３…パラメータ登録部、１００…基準モデル、１０１…区画空間、１１０…区分領域、１５０…参照モデル、１５１…区画空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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