(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の製造ロットに適用できる材料特性の評価カーブを２次データとして備え、設計仕様を入力するだけで、多くの材種・材料特性の中から適切な選択を簡便にかつ適確に行なうことができる設計支援装置およびその支援方法を提供する。【解決手段】設計仕様を入力する設計仕様入力手段１１と、設計仕様に対応する材料特性を選択する材料特性選択手段１２と材料特性選択手段１８で選択された材料特性から材料仕様を決定し、この材料仕様に規格化した指標を用いて設計材料の個別指標を作成し、材料特性を算出する材料特性算出手段と、算出された材料特性と決定された材料仕様を照合して最適材料および設計条件の選択を行なう材料・設計選択手段と、最適材料および設計条件の選択結果を表示する表示手段１９とから構成される。【選択図】  図１
2006085466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計仕様で要求される事項と設計条件を入力する設計仕様入力手段と、
設計仕様に対応する材料特性を選択する材料特性選択手段と、
材料特性選択の際に、検索される材料特性項目を選択指示する設計−材料関係データベースと、
材料製造時に必要な材料仕様項目を格納した材料仕様データベースと、
実測した材料特性の生データを記憶した材料特性１次データベースと、
前記材料特性の生データをデータ加工し、材料仕様パラメータにより規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標を格納した材料特性２次データベースと、
前記材料特性選択手段で選択された材料特性に、材料仕様データベースの材料仕様パラメータを参照して材料仕様を決定し、この材料仕様に規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標を用いて個別材料の材料特性マスタカーブおよび統計指標を作成し、設計に用いられる材料特性を算出する材料特性算出手段と、
算出された材料特性と決定された材料仕様を照合して最適材料および設計条件の選択を行なう材料・設計選択手段と、
最適材料および設計条件の選択結果を表示する表示手段とから構成されることを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
前記設計仕様入力手段は、設計対象機器、部品または部材の形状寸法とその使用条件から設計仕様を入力し、前記材料特性算出手段は、上記形状寸法と使用条件に対する許容範囲条件に対応させて材料仕様データベースを参照して材料仕様を決定し、この材料仕様に材料特性２次データベースの材料特性量範囲から材料仕様の範囲を算出し、前記材料・設計選択手段は、算出された材料仕様の範囲を満たす設計に用いられる最適材料を選択するように構成した請求項１記載の設計支援装置。
【請求項３】
前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は室温引張強度、室温引張耐力または硬さであり、算出される材料特性量は高温引張強度または高温引張耐力であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性のマスタカーブで表わされる相関関数数値データは前記高温引張強度を室温引張強度で除した規格化引張強度と使用温度の関係、もしくは、高温引張耐力を室温引張耐力で除した規格化引張耐力と使用温度の関係、またはそれぞれ硬さで規格化したときの関係を最適近似した係数値であり、材料使用時の材料特性量に対する設計要求条件は、許容引張強度または許容耐力と使用温度である請求項１記載の設計支援装置。
【請求項４】
前記高温引張強度と室温引張強度の比、または高温引張強度と硬さの比と温度の関係の最適近似によって求めた係数の数値データを用いる請求項３記載の設計支援装置。
【請求項５】
前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は、室温引張強度であり、算出される材料特性量は、クリープ破断強度であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数数値データは、クリープ破断強度を室温引張強度で除した規格化クリープ破断強度と使用温度の関係を最適近似したときの式の係数値であり、材料の使用時材料特性量に対する設計要求条件は、クリープ強度と使用温度である請求項１記載の設計支援装置。
【請求項６】
前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は、室温引張強度であり、算出される材料特性量はクリープひずみ速度であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数数値データは、クリープひずみ速度と、使用応力と室温引張強度の比と、使用温度の関係を最適近似したときの式の係数値であり、材料特性量に対する設計仕様は、クリープひずみ速度から計算される所定使用期間に対する構造部材の変形量である請求項１記載の設計支援装置。
【請求項７】
前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は、室温引張強度と室温ヤング率であり、算出される材料特性量は疲労における弾性ひずみ範囲および塑性ひずみ範囲と破損回数の関係であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数係数値データは、弾性ひずみ範囲に使用温度におけるヤング率を掛けて使用温度における引張強度で割った修正弾性ひずみ範囲と破損回数の関係、または、塑性ひずみ範囲と破損回数の関係を最適近似したときの係数値であり、材料特性量に対する設計仕様条件は、修正弾性ひずみ範囲と塑性ひずみ範囲、または全ひずみ範囲と、使用温度に対する破損回数である請求項１記載の設計支援装置。
【請求項８】
前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は、室温引張強度と室温ヤング率であり、算出される材料特性量は繰返し応力・ひずみ特性における弾性ひずみ範囲と塑性ひずみ範囲、または全ひずみ範囲と応力範囲であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関係数値データは、弾性ひずみ範囲と塑性ひずみ範囲、または全ひずみ範囲と、応力範囲と使用温度におけるヤング率と応力範囲の使用温度における引張強度で除した規格化応力範囲の関係を最適近似したときの係数値であり、材料特性量に対する設計仕様条件は、繰返し応力・ひずみ特性と使用時の温度・応力範囲から得られる全ひずみ範囲または塑性ひずみ範囲である請求項１記載の設計支援装置。
【請求項９】
前記材料特性算出手段で決定された材料仕様は、衝撃値と破面遷移温度と先在欠陥寸法であり、材料特性量は使用応力、使用温度と破壊力学パラメータであり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関係数値データは、破壊靭性値を衝撃値から求めた上部棚靭性値で割った値と破面遷移温度との関係、または、応力拡大係数を引張強度で割った値と亀裂進展速度の関係を最適近似したときの係数値であり、材料特性量に対する設計条件は、所定の時間または回数に対する亀裂寸法とその亀裂寸法に対する破壊力学パラメータと破壊靭性値である請求項１記載の設計支援装置。
【請求項１０】
前記材料特性算出手段は、決定される材料仕様と算出される材料特性から、材料の破損または損傷に対する確率分布特性を機器の運転時間または起動回数の関数で不信頼度関数として表わしてその関数式の係数を算出する一方、前記材料特性算出手段と、材料・設計選択手段との間にコスト・リスク評価手段を設け、このコスト・リスク評価手段は、コストデータベースの材料とコストの対応関係を表わすコストテーブルから損害額を呼び出し、この損害額を前記不信頼度関数に乗じてリスクを算出して評価し、さらに、上記リスクの評価とコストに基づいた判定を行なって最適材料を選択する材料・設計選択手段を設けた請求項１記載の設計支援装置。
【請求項１１】
前記材料特性算出手段は、１種類以上の材料について、材料仕様に対する製造時材料特性量の統計分布と、材料特性量について実験値と相関関係数値データから求めた推定値の比の統計分布を予め求めておき、前記コスト・リスク評価手段は、製造時材料特性量が規格値を満たさない確率とそのときの設計対象機器・部品または部材の材料使用時特性量に対する設計要求条件を満たさない確率を計算し、そのときの損害額と掛け合わせてリスクを計算し、このリスクが最小となるような材料の種類を材料・設計選択手段で選択するようにした請求項１記載の設計支援装置。
【請求項１２】
前記設計仕様入力手段と、表示手段と、材料・設計選択結果に対する承認入力に基づいて課金する課金手段とが、ネットワークを介して前記材料特性選択手段、材料特性算出手段および材料・設計選択手段を備えたサーバ側と結合された請求項１〜１１のいずれかに記載の設計支援装置。
【請求項１３】
設計事項で要求される設計仕様を入力するステップと、
入力された設計仕様に対応する材料特性を、設計−材料関係データベースの材料特性項目を参照して、選択するステップと、
選択された材料特性から材料仕様データベースの材料仕様項目を参照して材料仕様を決定するステップと、
材料特性２次データベースの材料仕様パラメータにより規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標を参照して、個別材料の材料特性マスタカーブおよび統計指標を取り入れ、設計に用いられる材料特性を算出するステップと、
前記決定された材料仕様と算出された材料特性とを照合して最適材料および設計条件の選択を行なうステップと、
最適材料および設計条件の選択結果を表示するステップとを有することを特徴とする設計支援装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械構造物などの構造設計を支援する設計支援技術に係り、特に物質・材料データベースを用いて構造設計のための適切な材種・材料の選択を簡便に行なうことができる設計支援装置およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料データベースは、機械構造物などの構造設計に用いられる。材料データベースの構築および整備は、新材料の開発、材料の最適な使用、最適な材料の選択を行なう上で極めて重要である。蓄積・整備した材料情報を材料データベースに整備して標準化し、電子情報として発信することで、社会と多様なコミュニケーションを行なうことができ、社会のニーズを的確に把握することが可能となる。
【０００３】
電子情報化された物質や材料の生データ（実測データ：１次データ）が、検索エンジンと解析ツールによって加工され、設計者が所望する材料情報をグラフや数値としてインタフェースやインターネットを通じて表示・伝達し、ユーザが利用できるようになっている。
【０００４】
我が国の物質・材料データベースとして代表的なものに物質・材料研究機構のクリープデータシートや疲労データシートがあり（非特許文献１参照）、この物質・材料データベースは、発電プラント機器、原子炉機器を始め、様々な分野で機械構造物の構造設計の際の強度設計に参照されている。
【０００５】
また、設計者が所望する物質・材料データの検索方法に関しても、既存のどの材料が所望の特性の組合せに最も適合する材料であるかを選択するシステムが開発され（例えば、特許文献１参照）、設計者が使い易いように工夫され、製品開発時間の短縮化を図っている。
【０００６】
一方、材料の種々の特性は一義的ではなく、同種の材料であっても製造日時や製造環境条件によってバラツキが生じる。材料の特性がばらつくために、機械構造物などの構造設計に、最適近似のマスタカーブと材料特性の統計的信頼区間のデータが用いられることが多い。
【特許文献１】特開２００４−１４５８７９号公報
【非特許文献１】第５２期  学術講演会公演論文集、「物質・材料研究機構における材料データベースの新展開」、物質・材料研究機構  材料基盤情報ステーション  山崎政義氏、平成１５年５月１７日（土），１８日（日）、社団法人日本材料学会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
機械構造物の構造設計を行なう際、設計者にとって物質・材料データベースを有効かつ簡便に活用する上で障害となるのは、部品・材料の１次データ（計測された生データ）をどのように加工すれば、構造設計に適合する材料情報が得られるか、よく分らないことである。
【０００８】
また、構造設計に用いられる部品・材料は、同種材料であっても、製造ロット毎に材料特性が異なるため、材料特性が異なる部品や部材の材料を一律に統計解析することによるバラツキの増大が設計の合理化、迅速化にとって障害となる。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、複数の製造ロットに適用できる材料特性の規格化評価カーブを２次データとして備え、設計仕様を入力するだけで、多くの材種・材料特性の中から適切な材料の選択を簡便にかつ適確に行なうことができる設計支援装置およびその使用方法を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の他の目的は、材料の適切な活用、最適な材料の選択に有益な材料特性２次データベースを用い、リスクを評価した上で設計対象機器や部品、部材に適切な材料を選択し、構造設計を迅速かつ適確に支援できる設計支援装置およびその使用方法を提供するにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、設計仕様を入力するだけでなく、材料と設計の最適な組合せを選択して表示し、最適な材料を容易に効率よく選択して構造設計を簡便かつ確実に行なうことができる設計支援装置およびその使用方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る設計支援装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、設計仕様で要求される事項と設計条件を入力する設計仕様入力手段と、設計仕様に対応する材料特性を選択する材料特性選択手段と、材料特性選択の際に、検索される材料特性項目を選択指示する設計−材料関係データベースと、材料製造時に必要な材料仕様項目を格納した材料仕様データベースと、実測した材料特性の生データを記憶した材料特性１次データベースと、前記材料特性の生データをデータ加工し、材料仕様パラメータにより規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標を格納した材料特性２次データベースと、前記材料特性選択手段で選択された材料特性に、材料仕様データベースの材料仕様パラメータを参照して材料仕様を決定し、この材料仕様に規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標を用いて個別材料の材料特性マスタカーブおよび統計指標を作成し、設計に用いられる材料特性を算出する材料特性算出手段と、算出された材料特性と決定された材料仕様を照合して最適材料および設計条件の選択を行なう材料・設計選択手段と、最適材料および設計条件の選択結果を表示する表示手段とから構成されるものである。
【００１３】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項２に記載したように、前記設計仕様入力手段は、設計対象機器、部品または部材の形状寸法とその使用条件から設計仕様を入力し、前記材料特性算出手段は、上記形状寸法と使用条件に対する許容範囲条件に対応させて材料仕様データベースを参照して材料仕様を決定し、この材料仕様に材料特性２次データベース材料特性量範囲から材料仕様の範囲を算出し、前記材料・設計選択手段は、算出された材料仕様の範囲を満たす設計に用いられる材料を選択するように構成したものである。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項３に記載したように、前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は室温引張強度、室温引張耐力または硬さであり、算出される材料特性量は高温引張強度または高温引張耐力であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性のマスタカーブで表わされる相関関数数値データは前記高温引張強度を室温引張強度で除した規格化引張強度と使用温度の関係、もしくは、高温引張耐力を室温引張耐力で除した規格化引張耐力と使用温度の関係、またはそれぞれ硬さで規格化したときの関係を最適近似した係数値であり、材料使用時の材料特性量に対する設計要求条件は、許容引張強度または許容耐力と使用温度であることを特徴とするものであり、また、請求項４に記載したように、前記高温引張強度と室温引張強度の比、または高温引張強度と硬さの比と温度の関係の最適近似によって求めた係数の数値データを用いるものである。
【００１５】
一方、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項５に記載したように、前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は、室温引張強度であり、算出される材料特性量は、クリープ破断強度であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数数値データは、クリープ破断強度を室温引張強度で除した規格化クリープ破断強度と使用温度の関係を最適近似したときの式の係数値であり、材料の使用時材料特性量に対する設計要求条件は、クリープ強度と使用温度であることを特徴とするものである。
【００１６】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項６に記載したように、前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は、室温引張強度であり、算出される材料特性量はクリープひずみ速度であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数数値データは、クリープひずみ速度と、使用応力と室温引張強度の比と、使用温度の関係を最適近似したときの式の係数値であり、材料特性量に対する設計仕様は、クリープひずみ速度から計算される所定使用期間に対する構造部材の変形量であることを特徴とするものである。
【００１７】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項７に記載したように、前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は、室温引張強度と室温ヤング率であり、算出される材料特性量は疲労における弾性ひずみ範囲および塑性ひずみ範囲と破損回数の関係であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数係数値データは、弾性ひずみ範囲に使用温度におけるヤング率を掛けて使用温度における引張強度で割った修正弾性ひずみ範囲と破損回数の関係、または、塑性ひずみ範囲と破損回数の関係を最適近似したときの係数値であり、材料特性量に対する設計仕様条件は、修正弾性ひずみ範囲と塑性ひずみ範囲、または全ひずみ範囲と、使用温度に対する破損回数であることを特徴とするものである。
【００１８】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項８に記載したように、前記材料特性算出手段で決定される材料仕様は、室温引張強度と室温ヤング率であり、算出される材料特性量は繰返し応力・ひずみ特性における弾性ひずみ範囲と塑性ひずみ範囲、または全ひずみ範囲と応力範囲であり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関係数値データは、弾性ひずみ範囲と塑性ひずみ範囲、または全ひずみ範囲と、応力範囲と使用温度におけるヤング率と応力範囲の使用温度における引張強度で除した規格化応力範囲の関係を最適近似したときの係数値であり、材料特性量に対する設計仕様条件は、繰返し応力・ひずみ特性と使用時の温度・応力範囲から得られる全ひずみ範囲または塑性ひずみ範囲であることを特徴とするものである。
【００１９】
さらにまた、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項９に記載したように、前記材料特性算出手段で決定された材料仕様は、衝撃値と破面遷移温度と先在欠陥寸法であり、材料特性量は使用応力、使用温度と破壊力学パラメータであり、前記材料特性２次データベースの規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関係数値データは、破壊靭性値を衝撃値から求めた上部棚靭性値で割った値と破面遷移温度との関係、または、応力拡大係数を引張強度で割った値と亀裂進展速度の関係を最適近似したときの係数値であり、材料特性量に対する設計条件は、所定の時間または回数に対する亀裂寸法とその亀裂寸法に対する破壊力学パラメータと破壊靭性値であることを特徴とするものである。
【００２０】
他方、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項１０に記載したように、前記材料特性算出手段は、決定される材料仕様と算出される材料特性から、材料の破損または損傷に対する確率分布特性を機器の運転時間または起動回数の関数で不信頼度関数として表わしてその関数式の係数を算出する一方、前記材料特性算出手段と、材料・設計選択手段との間にコスト・リスク評価手段を設け、このコスト・リスク評価手段は、コストデータベースの材料とコストの対応関係を表わすコストテーブルから損害額を呼び出し、この損害額を前記不信頼度関数に乗じてリスクを算出して評価し、さらに、上記リスクの評価とコストに基づいた判定を行なって最適材料を選択する材料・設計選択手段を設けたものである。
【００２１】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項１１に記載したように、前記材料特性算出手段は、１種類以上の材料について、材料仕様に対する製造時材料特性量の統計分布と、材料特性量について実験値と相関関係数値データから求めた推定値の比の統計分布を予め求めておき、前記コスト・リスク評価手段は、製造時材料特性量が規格値を満たさない確率とそのときの設計対象機器、部品または部材の材料使用時特性量に対する設計要求条件を満たさない確率を計算し、そのときの損害額と掛け合わせてリスクを計算し、このリスクが最小となるような材料の種類を材料・設計選択手段で選択するようにしたものである。
【００２２】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、請求項１２に記載したように、前記設計仕様入力手段と、表示手段と、材料・設計選択結果に対する承認入力に基づいて課金する課金手段とが、ネットワークを介して前記材料特性選択手段、材料特性算出手段および材料・設計選択手段を備えたサーバ側と結合されたものである。
【００２３】
また、本発明に係る設計支援装置の使用方法は、上述した課題を解決するために、請求項１３に記載したように、設計事項で要求される設計仕様を入力するステップと、入力された設計仕様に対応する材料特性を、設計−材料関係データベースの材料特性項目を参照して、選択するステップと、選択された材料特性から材料仕様データベースの材料仕様項目を参照して材料仕様を決定するステップと、材料特性２次データベースの材料仕様パラメータにより規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標を参照して、個別材料の材料特性マスタカーブおよび統計指標を取り入れ、設計に用いられる材料特性を算出するステップと、前記決定された材料仕様と算出された材料特性とを照合して最適材料および設計条件の選択を行なうステップと、最適材料および設計条件の選択結果を表示するステップとを有する方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る設計支援装置およびその使用方法においては、複数の製造ロットに適用できる材料特性の規格化評価カーブを２次データとして備え、設計仕様を入力するだけで、多くの材種・材料特性の中から適切な材料の選択を簡便にかつ適確に行なうことができ、さらに、材料の適切な活用、最適な材料の選択に有益な材料特性２次データベースを用い、リスクを評価した上で設計対象機器や部品、部材に最適な材料を選択し、構造設計を迅速かつ適確に支援できる優れた効果を奏する。
【００２５】
また、本発明の設計支援装置およびその使用方法では、設計仕様を入力するだけでなく、材料と設計の最適な組合せを選択して表示し、最適な材料を容易に効率よく選択して構造設計を簡便かつ確実に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係る設計支援装置およびその使用方法の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明に係る設計支援装置の第１実施形態を概略的に示すブロック図である。設計支援装置１０は、設計対象機器や製品・部品・部材の構造設計において、設計仕様で要求される事項と数値（設計条件）の入力を行なう設計仕様入力手段１１と、この設計仕様に対応する材料特性を選択する材料特性選択手段１２と、材料特性選択の際に参照される設計−材料関係データベース１３と、選択された材料の材料仕様を決定し、設計に用いる材料特性（量）を算出する材料特性算出手段１４と、この算出手段１４で材料特性（量）を算出する際に、参照される材料仕様データベース１５および材料特性２次データベース１６と、この材料特性２次データベース１６を導出するもとになる、材料・物質の生データ（実測データ：１次データ）を格納する材料特性１次データベース１７と、材料特性算出手段１４で算出された材料特性と決定された設計仕様を照合して最適材料および設計条件の選択を行なう材料・設計選択手段１８と、その選択結果を画像表示する表示手段１９とから構成される。
【００２８】
設計仕様入力手段１１は、対象機器や製品に関する構造設計仕様、例えば、図２に示すように、設計対象物の部品カテゴリ２１および使用条件カテゴリ２２の設計使用項目がインデックとして納められ、各カテゴリ２１，２２の設計仕様項目がパソコン画面等の表示手段１９に表示される。部品カテゴリ２１の設計仕様項目には、例えば圧力容器２３、配管２４、回転軸２５、摺動部品２６、シール部品２７および機構部品２８の設計対象物（材料仕様）項目があり、使用条件カテゴリ２２の設計仕様項目には、内部圧力等の使用応力３１、使用温度３２、要求寿命３３、変形制限３４、重量３５、コスト３６等の材料特性項目がある。設計仕様入力手段１１の部品カテゴリ２１の中から特定の設計仕様項目の決定により、設計対象物である機器や部品が選択され、使用条件カテゴリ３２の設計仕様項目の決定により、設計対象機器や部品の使用条件が選択される。
【００２９】
部品カテゴリ２１や使用条件カテゴリ２２の各項目は、表示手段１９によって表示され、表示された各項目の選択と所望する数値範囲（設計仕様）の入力が設計仕様入力手段１１で行なわれる。各設計仕様項目の選択および数値範囲の入力は、キーボード操作あるいはマウス、タッチパネルの操作により行なわれる。
【００３０】
設計仕様入力手段１１で入力された設計仕様項目と数値範囲の設計仕様データに基づき、材料特性選択手段１２は、設計−材料関係データベース１３を参照して材料特性が選択される。
【００３１】
設計−材料関係データベース１３は、設計−材料関係のインデックス用辞書としての検索エンジン機能を備えるもので、部品カテゴリ２１と使用条件カテゴリ２２の各設計仕様項目（図２に示された個別項目）に対して、図３に示すように構造設計に必要な材料特性４０の項目がインデックスとして用意される。材料特性項目には、例えば引張特性４１、クリープ破断特性４２、クリープ変形特性４３、低サイクル疲労特性４４、亀裂進展特性４５、破壊靭性４６等の個別インデックス項目がある。材料特性４０の各項目には具体的な材料特性に関する数値データは入力されていない。
【００３２】
構造設計に必要な材料仕様項目の中から、部品カテゴリ２１と使用条件カテゴリ２２の組合せに対応した個別項目の材料特性が選択され、材料特性選択手段１２で材料特性４０が用意される。
【００３３】
材料特性選択手段１２が参照する設計−材料関係データベース１３では、例えば、内圧が加わって高温で使用される機器では、引張特性４１、クリープ破断特性４２、クリープ変形特性４３の個別材料特性項目が選択され、繰返し荷重が加わる機器では、疲労特性４４が選択される。亀裂を許容して使うことが前提となっている機器については、亀裂進展特性や破壊靭性４６の材料特性項目が選択される。
【００３４】
設計−材料関係データベース１３を参照して材料特性選択手段１２で材料特性項目が選択されると、この材料特性項目は材料特性算出手段１４に送られて選択された材料の設計に用いる材料特性量が算出される。
【００３５】
材料特性算出手段１４では、材料特性４０が選択されると、材料仕様データベース１５を参照して、必要な材料製造時における材料仕様情報４８が用意される。材料仕様データベース１５には、材料仕様項目として、例えば、材料名５０、化学成分範囲５１、熱処理範囲５２、引張特性範囲５３、硬さ範囲５４、衝撃値範囲５５の項目がインデックスとして納められている。
【００３６】
具体的には、対象機器や製品用に特定の材料が部品カテゴリ２１で選択され、使用条件カテゴリ２２で材料使用スペックが選択されると、設計−材料関係データベース１３では、その材料特性の特定項目、例えば引張特性、クリープ破断特性およびクリープ変形特性を考慮するように必要な材料特性項目が選択されて、これらの材料特性項目を適用するように指示させる。指示された材料特性項目が材料特性選択手段１２から材料特性算出手段１４に送られる。
【００３７】
材料特性選択手段１２で材料特性項目が選択されると、図４に示す材料特性算出手段１４では、材料仕様データベース１５の材料仕様スペックを参照して、必要な材料製造時の材料仕様項目が選択されて材料仕様情報４８が決定される。材料仕様項目における材料仕様パラメータの代表的なものに、例えば室温における配管の引張り強さがある。
【００３８】
材料特性算出手段１４で材料仕様情報４８が決定された段階で、材料特性２次データベース１６を参照し、材料仕様パラメータにより規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標（以下、規格化指標という。）５８を用いて、個別材料に関する材料特性マスタカーブおよび統計指標（以下、個別化指標という。）５９を算出する。
【００３９】
材料特性２次データベース１６には、材料仕様パラメータにより規格化した規格化指標５８が格納されており、規格化指標５８の材料特性項目には、例えば引張特性６０、クリープ破断特性６１、クリープ変形特性６２、疲労特性６３、１種類以上の材料について、亀裂進展特性６４および破壊靭性６５等がある。材料特性２次データベース１６には、各材料特性項目６０〜６５毎の規格化指標５８が規格化評価カーブとして格納され、記憶されている。
【００４０】
材料特性２次データベース１６には、材料特性１次データベース１７に格納され、記憶された生データ（材料特性実測データ）が送られてデータ加工され、ユニバーサルに規格化された規格化評価カーブとしての材料特性マスタカーブおよび統計指標５８が作成され、記録される。
【００４１】
材料特性２次データベース１６に記憶された材料特性の各規格化指標５８の中から、規格化した材料特性マスタカーブおよび標準偏差・信頼区間などの統計指標を選択し、規格化指標５８を個別材料の固有値（絶対値）に直して個別材料に関する材料特性マスタカーブおよび統計指標（個別指標）５９に変換され、個別材料の材料特性が算出される。
【００４２】
このように、材料特性２次データベース１６に記憶されている規格化評価カーブとしての各種規格化材料特性マスタカーブおよび統計指標５８は、材料特性算出手段１４において、材料仕様情報４８として与えられる個別材料の仕様値を用いて特定の個別材料の材料特性マスタカーブおよび統計指標５９に変換される。
【００４３】
特定個別材料の材料特性マスタカーブおよび統計指標５９を用いて算出された材料特性および決定された材料仕様は、材料・設計選択手段１８に送られる。材料・設計選択手段１８は、算出された個別指標５９の材料特性と決定された材料仕様とを照合して個別材料および設計条件の選択が行なわれる。
【００４４】
材料・設計選択手段１８では、図５に示すように、設計に必要な材料特性を設計パラメータに変換し、設計・材料選択マップ６８により複数の材料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて、表示手段１９で表示するようになっている。
【００４５】
材料・設計選択手段１８では、例えば、配管のような内圧部材であれば、使用圧力と部材の内外半径の比率の関係を設計温度に対して表示し、設計仕様から与えられる設計範囲６９から設計範囲にある材料とその材料を用いた場合の決定された設計条件（設計範囲を限定したもの）を選択することが容易にできる。
【００４６】
この設計支援装置１０によれば、設計仕様を入力するだけで、材料と設計の最適な組合せを選択し表示することができ、構造設計において材料の選択を専門家でなくとも簡便かつ確実に行なうことができる。
【００４７】
［規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標の個別材料への変換機能］
この設計支援装置１０の材料特性２次データベース１６における規格化評価カーブとしての材料特性マスタカーブおよび統計指標（規格化指標）５８から個別材料の材料特性マスタカーブおよび統計指標５９（個別指標）への変換機能について説明する。
【００４８】
材料特性２次データベース１６には、材料仕様パラメータによりユニバーサルに規格化した規格化評価カーブとしての材料特性マスタカーブおよび統計指標（規格化指標）５０が記憶されている。規格化指標５０の材料特性項目には、例えば材料の引張特性６０、クリープ破断特性６１、クリープ変形特性６２、疲労特性６３、亀裂進展特性６４、破壊靭性６５があり、対応する規格化マスタカーブおよび統計指標が図６ないし図１２に表わされている。
【００４９】
図６ないし図１２は、材料特性に関して規格化した規格化評価カーブとしてのマスタカーブＭ１〜Ｍ７および確率分布曲線Ｓ１〜Ｓ７をそれぞれ表わすものである。
【００５０】
図６は、引張強度比と温度の関係を示すグラフであり、引張強度に関する規格化した材料特性マスタカーブＭ１を示している。引張強度比は、各温度における引張強度と室温における引張強度の比であり、温度のべき乗多項式（ａ０＋ａ１Ｔ＋ａ２Ｔ２＋ａ３Ｔ３：但し、ａ０〜ａ３は定数、Ｔは温度を示す。）で表わされる。
【００５１】
各材料に関する引張強度の実測数値データ（生データである１次データ）は、材料特性１次データベース１７に予め保存されており、この保存された１次データをデータ加工することにより、引張強度の２次データが規格化評価カーブとして作成される。
【００５２】
材料特性２次データベース１６の引張特性６０の項目には、各材料について、温度のべき乗多項式の係数値と、引張強度比実測値と引張強度比推定値の比の標準偏差（正規分布の場合）または形状母数（ワイブル分布の場合）が確率分布曲線Ｓ１として記憶されている。引張強度比推定値は、材料特性マスタカーブＭ１の中央値として推定した値であり、確率分布曲線Ｓ１は、材料特性算出手段１４の材料仕様情報４８の授受に用いられる。
【００５３】
この設計支援装置１０では、材料特性算出手段１４で決定される材料仕様は室温引張強度、室温引張耐力または硬さであり、算出される材料特性量は高温引張強度または高温引張耐力である。材料特性２次データベース１６の規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数数値データは前記高温引張強度を室温引張強度で除した規格化引張強度と使用温度の関係、もしくは、高温引張耐力を室温引張耐力で除した規格化引張耐力と使用温度の関係、またはそれぞれ硬さで規格化したときの関係を最適近似した係数値であり、材料使用時の材料特性量に対する設計要求条件は、許容引張強度または許容耐力と使用温度が用いられる。
【００５４】
この設計支援装置１０では、高温引張強度と室温引張強度の比、または高温引張強度と硬さの比と温度の関係の最適近似によって求めた係数の数値データが用いられる。
【００５５】
なお。図６において、引張強度の代りに、耐力または硬さを用いても同じ処理が可能である。
【００５６】
図７は、規格化応力とクリープ破断寿命の関係を示す規格化した規格化評価カーブとしての材料特性マスタカーブＭ２を示す。規格化応力は作用応力と室温引張強度の比が用いられ、クリープ破断寿命には、破断時間または破断時間と温度を組み合せたパラメータが用いられる。破断時間と温度を組み合せたパラメータの代表的なものは、ラーソン・ミラーパラメータであり、Ｔ（絶対温度）×｛Ｃ（定数）＋ｌｏｇｔｒ（クリープ破断時間の対数）｝として計算される。
【００５７】
規格化応力（あるいはその対数）は、クリープ破断寿命（あるいはその対数）の多項式として表わされ、統計分布はクリープ破断寿命に対して計算され、確率分布曲線Ｓ２で表わされる。
【００５８】
元の１次データである各種材料試験における実測数値データは材料特性１次データベース１７内に予め保存されているが、材料１次データベース１７にその都度アクセスすることなく、材料特性２次データベース１６内のクリープ破断特性６１の項目には、１次データのデータ処理で予め作成されたクリープ破断寿命に関する材料特性マスタカーブＭ２と確率分布曲線Ｓ２が記憶されている。
【００５９】
材料特性マスタカーブＭ２には、各材料について、多項式の係数値と、クリープ破断寿命実績値とクリープ破断寿命推定値（即ち材料特性マスターカーブＭ２の中央値として推定した値）の比の標準偏差（正規分布の場合）または形状母数（ワイブル分布の場合）が確率分布曲線Ｓ２として記憶され、材料特性算出手段１４との情報の授受に用いられる。
【００６０】
この設計支援装置１０では、材料特性算出手段１４で決定される材料仕様は、室温引張強度であり、算出される材料特性量は、クリープ破断強度である。材料特性２次データベース１６の規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数数値データは、クリープ破断強度を室温引張強度で除した規格化クリープ破断強度と使用温度の関係を最適近似したときの式の係数値であり、材料の使用時材料特性量に対する設計要求条件は、クリープ強度と使用温度が用いられる。
【００６１】
図８は、クリープ速度（単位時間あたりのクリープひずみの変化率）と規格化応力の関係を示す規格化した材料特性マスタカーブＭ３およびその確率分布曲線Ｓ３を開示している。
【００６２】
クリープ速度は規格化応力のべき乗式で表わされ、さらに温度依存性を表わす項が掛け合わされる。クリープ速度と規格化応力の関係の係数および指数、温度依存性項の係数が材料特性２次データベース１６に記憶されている。統計分布を表わす材料特性マスタカーブＭ３はクリープ速度のバラツキとなって表われる。
【００６３】
この設計支援装置１０では、材料特性算出手段１４で決定される材料仕様は、室温引張強度であり、算出される材料特性量はクリープひずみ速度である。前記材料特性２次データベース１６の規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数数値データは、クリープひずみ速度と、使用応力と室温引張強度の比と、使用温度の関係を最適近似したときの式の係数値であり、材料特性量に対する設計仕様は、クリープひずみ速度から計算される所定使用期間に対する構造部材の変形量が用いられる。
【００６４】
図９は、疲労における規格化ひずみ範囲と疲労の破損回数の関係を規格化した材料特性マスタカーブＭ４および確率分布曲線Ｓ４を示す。規格化ひずみ範囲は、弾性ひずみ範囲（％）に各温度でのヤング率（縦弾性係数、温度のべき乗の多項式として表わされる）を掛け、さらに各温度での引張強度（図６の関係から、室温引張強度の関数として計算される）で割って、調整のための係数（例えば１／１００）を掛けたものと、塑性ひずみ範囲（％）を足し合わせたものである。
【００６５】
規格化ひずみ範囲は破損回数のべき乗の和で表わされ、それぞれの係数と指数の値が材料特性２次データベース１６に記憶されている。統計分布を表わす確率分布曲線Ｓ４は破損回数側にとり、破損回数の統計分布を表わしている。
【００６６】
この設計支援装置１０では、材料特性算出手段１４で決定される材料仕様は、室温引張強度と室温ヤング率であり、算出される材料特性量は疲労における弾性ひずみ範囲および塑性ひずみ範囲と破損回数の関係である。材料特性２次データベース１６の規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関数係数値データは、弾性ひずみ範囲に使用温度におけるヤング率を掛けて使用温度における引張強度で割った修正弾性ひずみ範囲と破損回数の関係、または、塑性ひずみ範囲と破損回数の関係を最適近似したときの係数値であり、材料特性量に対する設計仕様条件は、修正弾性ひずみ範囲と塑性ひずみ範囲、または全ひずみ範囲と、使用温度に対する破損回数が用いられる。
【００６７】
さらに、設計支援装置１０において、材料特性算出手段１４で決定される材料仕様は、室温引張強度と室温ヤング率であり、算出される材料特性量は繰返し応力・ひずみ特性における弾性ひずみ範囲と塑性ひずみ範囲、または全ひずみ範囲と応力範囲である。材料特性２次データベース１６の規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関係数値データは、弾性ひずみ範囲と塑性ひずみ範囲、または全ひずみ範囲と、応力範囲と使用温度におけるヤング率と応力範囲の使用温度における引張強度で除した規格化応力範囲の関係を最適近似したときの係数値であり、材料特性量に対する設計仕様条件は、繰返し応力・ひずみ特性と使用時の温度・応力範囲から得られる全ひずみ範囲または塑性ひずみ範囲を用いてもよい。
【００６８】
図１０は、疲労の繰返し応力・ひずみ特性にかかわる規格化応力振幅とひずみ振幅の関係を示す規格化した材料特性マスタカーブＭ５と確率分布曲線Ｓ５をそれぞれ示す。規格化応力振幅は応力振幅を各温度での引張強度または耐力によって除した値とする。このとき、ひずみ振幅は規格化応力振幅のべき乗の和として表わされ、その時の係数値と指数値が材料特性２次データベース１６に記憶されている。統計分布を表わす確率分布曲線Ｓ５は規格化応力振幅の側にとり、規格化応力振幅の統計分布を表わしている。
【００６９】
図１１は、き裂進展にかかわる規格化応力拡大係数とき裂進展速度（単位時間当りき裂寸法の変化率）を示す規格化した材料特性マスタカーブＭ６と確率分布曲線Ｓ６をそれぞれ表わしている。
【００７０】
規格化応力拡大係数は、応力拡大係数を各温度での引張強度で除した値である。き裂進展速度は規格化応力拡大係数のべき乗で表わされ、その係数および指数値が材料特性２次データベース１６に記憶されている。統計分布を表わす確率分布曲線Ｓ６はき裂進展速度側にとって、亀裂進展速度の統計分布を表わしている。
【００７１】
図１２は、き裂からの破壊に関する規格化破壊じん性と規格化温度の関係を示規格化した材料特性マスタカーブＭ７と確率分布曲線Ｓ７をそれぞれ示す。
【００７２】
規格化破壊じん性は破壊じん性を上部棚破壊じん性値で除した値であり、上部棚破壊じん性値は、衝撃値の関数として予め実験的に求めておいた関係から計算して求める。規格化温度は、実際の温度から衝撃破面の脆性破面率が５０％となる温度、即ち延性−脆性遷移温度を引いた値を用いる。規格化破壊じん性値と規格化温度の関係を表わした多項式の係数と指数が材料特性２次データベース（６）に記憶されている。統計分布を表わす確率分布曲線Ｓ７は規格化破壊じん性側にとって、破壊靭性の統計分布を表わしている。
【００７３】
この設計支援装置１０では、材料特性２次データベース１６の材料特性項目に記憶されている各種規格化材料特性マスターカーブＭ１〜Ｍ７は、材料特性算出手段１４において材料仕様情報として与えられる仕様値を用いて個別の仕様に対応する材料特性の絶対値のマスターカーブ、すなわち、個別材料のマスタカーブに変換される。
【００７４】
この設計支援装置では、材料特性算出手段１４で決定された材料仕様は、衝撃値と破面遷移温度と先在欠陥寸法であり、材料特性量は使用応力、使用温度と破壊力学パラメータである。材料特性２次データベース１６の規格化した材料特性マスタカーブで表わされる相関関係数値データは、破壊靭性値を衝撃値から求めた上部棚靭性値で割った値と破面遷移温度との関係、または、応力拡大係数を引張強度で割った値と亀裂進展速度の関係を最適近似したときの係数値であり、材料特性量に対する設計条件は、所定の時間または回数に対する亀裂寸法とその亀裂寸法に対する破壊力学パラメータと破壊靭性値が用いられる。
【００７５】
次に本発明に係る設計支援装置の作用を説明する。
【００７６】
この設計支援装置１０の使用方法は、設計事項で要求される設計仕様を入力するステップと、入力された設計仕様に対応する材料特性を、設計−材料関係データベース１３の材料特性項目を参照して、選択するステップと、選択された材料特性から材料仕様データベース１５の材料仕様項目を参照して材料仕様を決定するステップと、材料特性２次データベース１６の材料仕様パラメータにより規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標５８を参照して、個別材料の材料特性マスタカーブおよび統計指標５９を取り入れ、設計に用いられる材料特性を算出するステップと、前記決定された材料仕様と算出された材料特性とを照合して最適材料および設計条件の選択を行なうステップと、最適材料および設計条件の選択結果を表示するステップとを有する。
【００７７】
図１３は、本発明に係る設計支援装置およびその使用方法の第２実施形態を示すものである。
【００７８】
この実施形態に示された設計支援装置１０Ａは、図１に示された設計支援装置１０の材料特性算出手段１４と材料・設計選択手段１８との間にコスト・リスク計算手段７０を設け、このコスト・リスク計算手段７０にはコストデータベース７１から材料とコストの対応データが入力されてコスト計算され、コストとリスク評価に基づいた判定を行なうようになっている。
【００７９】
設計支援装置１０Ａの他の構成は、図１に示された設計支援装置１０と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００８０】
図１３に示された設計支援装置１０Ａのコストデータベース７１には、材料とそのコストの関係を示す例えば対応表形式のデータがコストテーブルとして記憶される一方、材料破壊に至ったときの損害額が部品カテゴリ２１および材料特性項目に対応したデータとして記憶されている。
【００８１】
また、材料特性算出手段１４では、材料の破損または損傷に対する確率分布特性が、故障の累積確率、すなわち、不信頼度関数として設計機器の運転時間または起動時間の関数として表わされ、その関係式の係数が算出される。
【００８２】
コスト・リスク計算手段７０では、例えば図１４に示すように、材料の応力σと材料寿命ＬＴの関係を示す材料寿命曲線のマスタカーブＭＬおよび設計寿命における確率分布曲線ＳＬが表わされる一方、材料の累積破損確率ＩＰと材料寿命ＬＴとの関係を示す累積破損確率曲線ＩＣが不信頼度関数として格納され、記録されている。
【００８３】
コスト・リスク計算手段７０では、コストデータベース７１のコストテーブルから損害額を呼び出し、この損害額に材料固有の破損確率、例えば１０万時間運転で１０％破損が生じる累積破損確率を掛け合わせることにより、リスクを求める。
【００８４】
また、設計機器に対し、補修をしてリスクを防止することが、設計時に計画されている場合は、設計機器の部品の使用全期間に亘る補修するごとにリスクがリセットされるように設定する。
【００８５】
材料・設計選択手段１８においては、図５の設計・材料選択マップ上での材料選択候補に対し、コスト・リスク評価手段７０でのリスクコストと補修費の累計値と初期費用とを加算した総額が、できるだけ低くなる条件での材料と設計条件を絞り込んで選択し、決定する。
【００８６】
この設計支援装置１０Ａによれば、材料特性と設計仕様からのみの材料と設計条件の最適な組合せの選択だけではなく、コストとリスクの観点も考慮して、材料と設計条件の最適な組合せを選択し表示することができ、構造設計を材料の専門家でなくとも簡便かつ確実に適確に行うことができる。
【００８７】
この設計支援装置１０Ａでは、材料特性算出手段１４は、１種類以上の材料について、材料仕様に対する製造時材料特性量の統計分布と、材料特性量について実験値と相関関係数値データから求めた推定値の比の統計分布を予め求めておく。コスト・リスク評価手段７０は、製造時材料特性量が規格値を満たさない確率とそのときの設計対象機器の材料使用時特性量に対する設計要求条件を満たさない確率を計算し、そのときの損害額と掛け合わせてリスクを計算し、このリスクが最小となるような材料の種類を材料・設計選択手段１８で選択するようにしたものである。
【００８８】
図１６は、本発明に係る設計支援装置およびその使用方法の第３実施形態を示すものである。
【００８９】
この実施形態に示された設計支援装置１０Ｂは、クライアント７５側とサーバ７６側とをインターネット等の通信ネットワーク７７を介して接続したものであり、図１に示された設計支援装置１０と同じ構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００９０】
図１６に示された設計支援装置１０Ｂは、クライアント７５側に設計仕様入力手段１１と表示手段１９と、材料・設計選択結果が表示された後、承認入力に基づいて課金する課金手段７８とが備えられ、これらの各手段１１，１９，７８は通信ネットワーク７７を介してサーバ７６側に通信接続される。
【００９１】
サーバ７６側には、設計−材料関係データベース１３の材料特性項目を参照して材料特性を選択指示する材料特性選択手段１２と、材料仕様データベース１５および材料特性２次データベース１６を参照して材料仕様を決定し、材料特性（量）を算出する材料特性算出手段１４と、決定された材料仕様および算出された材料特性（量）を照合して材料および設計条件の選択を行なう材料・設計選択手段１８とを備える。材料・設計選択手段１８で選択された材料および設計条件の選択結果は、通信ネットワーク７７を介してクライアント７５側の表示手段１９に表示されるようになっている。
【００９２】
この設計支援装置１０Ｂは、クライアント７５側に設計仕様入力手段１１を有し、情報入力機能を有するとともに、表示手段１９で選択結果の表示機能を有する。さらに、設計仕様入力手段１１は、選択結果の承認入力を促し、承認された時点で課金を行なう課金手段７８を備える。また、サーバ７６側は第１実施形態および第２実施形態で示された設計支援装置１０，１０Ａと同じ演算・算出・選択機能を備え、これらの機能をネットワーク７７でクライアント７５側と結合している。
【００９３】
この設計支援装置１０Ｂによれば、材料特性と設計仕様からのみではなく、コストとリスクの観点から、材料と設計の最適な組合せを選択し表示することができ、構造設計を材料の専門家でなくとも簡便かつ確実に行なうことができる。また、この依頼業務に対する対価を処理内容に応じてクライアント７５に対して適切に課金できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明に係る設計支援装置およびその使用方法の第１実施形態を簡略的に示すブロック図。
【図２】本発明に係る設計支援装置に備えられる設計仕様入力手段の内容を示す説明図。
【図３】本発明に係る設計支援装置に備えられる材料特性選択手段と設計−材料関係データベースの内容と作用を示す説明図。
【図４】本発明に係る設計支援装置に備えられる材料特性算出手段と材料・設計選択手段に係る内容と作用を示す図。
【図５】本発明に係る設計支援装置に備えられる材料・設計選択手段に用いる材料マップの例を示す図。
【図６】本発明に係る設計支援装置に組み込まれる材料特性２次データベースを構成する引張強度比と温度の関係を示す図。
【図７】本発明に係る設計支援装置に組み込まれる材料特性２次データベースを構成する規格化応力とクリープ破断寿命の関係を示す図。
【図８】本発明に係る設計支援装置に組み込まれる材料特性２次データベースを構成するクリープ速度と規格化応力の関係を示す図。
【図９】本発明に係る設計支援装置に組み込まれる材料特性２次データベースを構成する規格化ひずみ範囲と破損回数の関係を示す図。
【図１０】本発明に係る設計支援装置に組み込まれる材料特性二次データベースを構成する規格化応力振幅とひずみ振幅の関係を示す図。
【図１１】本発明に係る設計支援装置に組み込まれる材料特性２次データベースを構成する亀裂進展速度と規格化応力拡大係数の関係を示す図。
【図１２】本発明に係る設計支援装置に組み込まれる材料特性２次データベースを構成する規格化破壊靭性と規格化温度の関係を示す図。
【図１３】本発明に係る設計支援装置およびその使用方法の第２実施形態を簡略的に示す図。
【図１４】図１３に示された設計支援装置に備えれるコスト・リスク評価手段に形成される応力と材料寿命の関係を示す図。
【図１５】図１３に示された設計支援装置に備えれるコスト・リスク評価手段に形成される累積破損確率と材料寿命の関係を示す図。
【図１６】本発明に係る設計支援装置およびその使用方法の第３実施形態を簡略的に示すブロック図。
【符号の説明】
【００９５】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  設計支援装置
１１  設計仕様入力手段
１２  材料特性選択手段
１３  設計−材料関係データベース
１４  材料特性算出手段
１５  材料仕様データベース
１６  材料特性２次データベース
１７  材料特性１次データベース
１８  材料・設計選択手段
１９  表示手段
２１  部品カテゴリ
２２  使用条件カテゴリ
４０  材料特性
４８  材料仕様情報
５８  材料仕様パラメータにより規格化した材料特性マスタカーブおよび統計指標
５９  個別材料の材料特性マスタカーブおよび統計指標
６８  設計・材料選択マップ
７０  コスト・リスク評価手段
７１  コストデータベース
７５  クライアント
７６  サーバ
７７  通信ネットワーク
７８  課金手段
【図１】
2006085466.tif 000003
【図２】
2006085466.tif 000004
【図３】
2006085466.tif 000005
【図４】
2006085466.tif 000006
【図５】
2006085466.tif 000007
【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】
2006085466.tif 000012
【図１１】
2006085466.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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