(57)【要約】【課題】ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況またはワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境を考慮することができるワイヤハーネス解析方法を提供することにある。【解決手段】離散化された前記ワイヤハーネスの要素毎に物性値を参照し（ステップＳ７１）、解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方に基づき前記物性値を補正し（ステップＳ７２）、補正した物性値に基づき、前記ワイヤハーネスの形状を算出する（ステップＳ７３）。【選択図】図７
2015099573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを用いて、逐次変形するワイヤハーネスの形状を算出するワイヤハーネス解析方法であって、
離散化された前記ワイヤハーネスの小領域毎に物性値を参照する参照ステップと、
解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方に基づき前記物性値を補正する補正ステップと、
前記補正ステップにて補正した物性値に基づき、前記ワイヤハーネスの形状を算出する算出ステップと、
を備えることを特徴とするワイヤハーネス解析方法。
【請求項２】
前記補正ステップでは、要素によって離散化された前記ワイヤハーネスの前記要素毎に、前記内部状況及び前記作業環境のいずれか一方、または両方に基づき物性値を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス解析方法。
【請求項３】
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスのある断面上に占める電線のワイヤハーネスの断面積に対する割合が含まれる、
ことを特徴とする請求項２に記載のワイヤハーネス解析方法。
【請求項４】
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスの長手方向の任意の位置における、該ワイヤハーネスの軸線方向に対する電線の軸線方向の角度のばらつきが含まれる、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のワイヤハーネス解析方法。
【請求項５】
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスのある箇所を帯状部材によって巻き付けたときに該帯状部材に作用する張力、または該帯状部材が前記箇所に及ぼす締め付け力が含まれる、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
【請求項６】
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスのある箇所を覆う保護部材の剛性が含まれる、
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
【請求項７】
前記内部状況には、電線束内部において許容される電線の移動量が含まれる、
ことを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
【請求項８】
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスの長手方向の任意の位置における、電線束断面の短軸と長軸の比率が含まれる、
ことを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
【請求項９】
前記内部状況には、電線束の中の太い電線が位置する箇所を評価する数値が含まれる、
ことを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
【請求項１０】
前記作業環境には、該ワイヤハーネスが車両に組み付けられる状況下における外気温または湿度が含まれる、
ことを特徴とする請求項２から９のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
【請求項１１】
逐次変形するワイヤハーネスの形状を算出するワイヤハーネス解析装置であって、
離散化された前記ワイヤハーネスの小領域毎の物性値が記録され、且つ解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方が記録された記録部と、
離散化された前記ワイヤハーネスの小領域毎に、解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方に基づき物性値を補正し、その補正した物性値に基づき、前記ワイヤハーネスの形状を算出する算出部と、
を備えることを特徴とするワイヤハーネス解析装置。
【請求項１２】
コンピュータに、請求項１から１０のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法の各ステップを実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤハーネスを解析するワイヤハーネス解析装置、ワイヤハーネス解析方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
実物のワイヤハーネスを製造する前に、仮想上のワイヤハーネスをコンピュータ上にてモデル化し、その仮想上のワイヤハーネスに対して設計段階で検討がなされている。この種のシミュレーションの例が、特許文献１〜４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４１９４９号公報
【特許文献２】特開２００４−３６２５４２号公報
【特許文献３】特開２００５−８５１９１号公報
【特許文献４】特開２０１１−２２９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜４に記載されているシミュレーション手法では、ワイヤハーネスを構成する、複数本の電線、電線を保護する保護部材（テープ、コルゲートチューブ、プロテクタ等）、及び複数本の電線を束ねる各種の固定具（クランプ、クリップ、グロメット、締め付けバンド、テープ等）を１つの連続体として捉え、このワイヤハーネスをいくつかの要素に離散化している。そして、その要素毎に、実物のワイヤハーネスを用いて測定された各種の物性値が割り当てられる。例えば、特許文献２では、長さｌ、断面積Ａ、断面２次モーメントＩ、断面２次極モーメントＪ、縦弾性係数Ｅ、横弾性係数Ｇが物性値として割り当てられている。
【０００５】
しかしながら、上述のように電線、保護部材及び固定具をひとくくりにして捉える近似モデルでは、ワイヤハーネスを構成する電線、保護部材及び固定具による影響、例えば、電線の束ね方、固定具が電線を締め付ける程度、保護部材の剛性、等による影響が解析結果に反映されていない。例えば、ワイヤハーネスにはテープ巻きされた箇所があるが、このテープ巻きされた箇所にテープが及ぼすテンションによっては、ワイヤハーネスの性能が変化する。このようにワイヤハーネスを構成する部材の内部状況（各区間に配置される電線の束ね方、固定具が電線を締め付ける程度、保護部材の剛性、等のワイヤハーネスを構成する部材の状況を、内部状況と称する。）が考慮されていない解析結果では、実物のワイヤハーネスを想定した検討を正確に行うことができない。他方、各電線、保護部材及び固定具を解析対象として捉え、各電線、保護部材及び固定具をいくつかの要素に離散化することも考えられるが、この手法では演算量が膨大なものになってしまう。
【０００６】
また、上述の近似モデルでは、ワイヤハーネスが車両に配索される際の作業環境について考慮されていない。ワイヤハーネスが車両に配索される作業環境の一例としては、外気温が挙げられる。外気温が高い場合と低い場合とでは、ワイヤハーネスの剛性が異なるものとなり、車両に対するワイヤハーネスの組み付け作業を行う際に、ワイヤハーネスを組み付けるために作業者に求められる負荷が異なるものになる。このようにワイヤハーネスが組み付けられる作業環境（ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の、ワイヤハーネスまたは車両周囲の環境を、作業環境と称する。）が考慮されていない解析結果では、実物のワイヤハーネスを想定した検討を正確に行うことができない。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワイヤハーネスを１つの連続体として捉える近似モデルを採用しつつも、ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況またはワイヤハーネスが車両に組み付ける際の作業環境を考慮することができるワイヤハーネス解析方法、ワイヤハーネス解析装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネス解析方法は、下記（１）〜（１０）を特徴としている。
（１）  コンピュータを用いて、逐次変形するワイヤハーネスの形状を算出するワイヤハーネス解析方法であって、
離散化された前記ワイヤハーネスの小領域毎に物性値を参照する参照ステップと、
解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方に基づき前記物性値を補正する補正ステップと、
前記補正ステップにて補正した物性値に基づき、前記ワイヤハーネスの形状を算出する算出ステップと、
を備えること。
（２）  上記（１）の構成のワイヤハーネス解析方法であって、
前記補正ステップでは、要素によって離散化された前記ワイヤハーネスの前記要素毎に、前記内部状況及び前記作業環境のいずれか一方、または両方に基づき物性値を補正する
こと。
（３）  上記（２）の構成のワイヤハーネス解析方法であって、
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスのある断面上に占める電線のワイヤハーネスの断面積に対する割合が含まれる、
こと。
（４）  上記（２）または（３）の構成のワイヤハーネス解析方法であって、
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスの長手方向の任意の位置における、該ワイヤハーネスの軸線方向に対する電線の軸線方向の角度のばらつきが含まれる、
こと。
（５）  上記（２）から（４）のいずれか１つの構成のワイヤハーネス解析方法であって、
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスのある箇所を帯状部材によって巻き付けたときに該帯状部材に作用する張力、または該帯状部材が前記箇所に及ぼす締め付け力が含まれる、
こと。
（６）  上記（２）から（５）のいずれか１つの構成のワイヤハーネス解析方法であって、
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスのある箇所を覆う保護部材の剛性が含まれる、
こと。
（７）  上記（２）から（６）のいずれか１つの構成のワイヤハーネス解析方法であって、
前記内部状況には、電線束内部において許容される電線の移動量が含まれる、
こと。
（８）  上記（２）から（７）のいずれか１つの構成のワイヤハーネス解析方法であって、
前記内部状況には、前記ワイヤハーネスの長手方向の任意の位置における、電線束断面の短軸と長軸の比率が含まれる、
こと。
（９）  上記（２）から（８）のいずれか１つの構成のワイヤハーネス解析方法であって、
前記内部状況には、電線束の中の太い電線が位置する箇所を評価する数値が含まれる、
こと。
（１０）  上記（２）から（９）のいずれか１つの構成のワイヤハーネス解析方法であって、
前記外部環境には、該ワイヤハーネスが車両に組み付けられる状況下における外気温または湿度が含まれる、
こと。
【０００９】
前述した目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネス解析装置は、下記（１１）を特徴としている。
（１１）  逐次変形するワイヤハーネスの形状を算出するワイヤハーネス解析装置であって、
離散化された前記ワイヤハーネスの小領域毎の物性値が記録され、且つ解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方が記録された記録部と、
離散化された前記ワイヤハーネスの小領域毎に、解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方に基づき物性値を補正し、その補正した物性値に基づき、前記ワイヤハーネスの形状を算出する算出部と、
を備えること。
【００１０】
前述した目的を達成するために、本発明に係るプログラムは、下記（１２）を特徴としている。
（１２）  コンピュータに、上記（１）から（１０）のいずれか１つに記載のワイヤハーネス解析方法の各ステップを実行させるためのプログラム。
【００１１】
上記（１）から（１０）の構成のワイヤハーネス解析方法、上記（１１）の構成のワイヤハーネス解析装置、及び上記（１２）の構成のプログラムによれば、ワイヤハーネスを１つの連続体として捉える近似モデルを採用つつも、ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況またはワイヤハーネスが車両に組み付ける際の作業環境を考慮することができる。このため、実物のワイヤハーネスにより近い解析ができるため、解析結果を考慮して作業環境に応じた作業者による作業を検討することができる。
若しくは、解析結果を活用してワイヤハーネスの製造要件を管理する、例えばワイヤハーネスの所定箇所にテープ巻きを施す際のテープのテンションを所定値に管理する、ことにより、作業者に違和感を与えることなく、また作業者による作業の精度にばらつきの無い、安定した特性のワイヤハーネスを製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のワイヤハーネス解析方法、ワイヤハーネス解析装置及びプログラムによれば、ワイヤハーネスを１つの連続体として捉える近似モデルを採用つつも、ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況またはワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境を考慮することができる。
【００１３】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（Ａ）は、ワイヤーハーネスの外観を示す図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のワイヤーハーネスを離散化した様子を示す図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のワイヤーハーネスを梁要素と節点とで表した図である。
【図２】図２は、梁要素と節点とで表したワイヤーハーネスにおける自由度を説明するための図である。
【図３】図３は、ワイヤハーネスを軸線方向に垂直な面で切断したときの断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、ワイヤハーネスを軸線方向を通過する面で切断したときの断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線の方向に視た断面図である。
【図５】図５は、ワイヤハーネスを軸線方向に垂直な面で切断したときの断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態のワイヤハーネス解析装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態のワイヤハーネス解析装置による解析方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【００１６】
［ワイヤハーネス解析アルゴリズム］
ワイヤハーネスの形状を算出する解析方法については、各種の手法が提案されている。例えば、本願の出願人が出願し、既に出願公開されている特開２００４−３６２５４２号公報にその詳細な説明がなされている。本発明の実施形態では、特開２００４−３６２５４２号公報に記載された手法を用いて、ワイヤハーネスをモデル化する形態について説明する。以下、本発明の実施形態におけるワイヤハーネスのモデル化の手法について説明する。図１（Ａ）は、ワイヤーハーネスの外観を示す図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のワイヤーハーネスを離散化した様子を示す図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のワイヤーハーネスを梁要素と節点とで表した図である。
【００１７】
まず、本発明の実施形態では、有限要素法を利用してワイヤハーネスの形状を計算する。尚、本発明の数値解析手法は、有限要素法を利用したものに限定されない。
【００１８】
本実施形態においては、まず、ワイヤーハーネスを離散化する。図１（Ａ）に示すように、複数の電線１１がテープ１２等の保護部材によって束ねられたワイヤーハーネス１は連続体とみなすことができる。次に、図１（Ｂ）に示すように、このようなワイヤーハーネス１をいくつかの梁要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…に分割（離散化）する。ワイヤーハーネスは、有限個の梁要素をつなげたものとみなすことができる。
【００１９】
したがって、図１（Ｃ）に示すように、ワイヤーハーネスは、複数の梁要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…を複数のノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、…で結合したものとして表される。梁要素に必要な物性値は以下の通りである。
【００２０】
長さｌ（図１（Ｂ）参照）
断面積Ａ（図１（Ｂ）参照）
断面２次モーメントＩ
断面２次極モーメントＪ
縦弾性係数Ｅ
横弾性係数Ｇ
なお、上記物性値に直接表れされていないが、それらを求めるために密度ρやポアソン比ν等も用いられる。
【００２１】
そして、図２に示すように、各梁要素Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…）はそれぞれ、２つの節点α（α１、α２、α３、…）を有する。３次元空間においては、節点αは、並進ベクトルの３つの並進成分（ｘ成分、ｙ成分、ｚ成分）と、回転軸ベクトルの３つの回転成分（ｕ成分、ｖ成分、ｗ成分）を持つため、合計６つの自由度を持つ。
【００２２】
なお、図中、
Ｕｉ（ｘ）：ｉ番要素の並進ベクトルのｘ成分
Ｕｉ（ｙ）：ｉ番要素の並進ベクトルのｙ成分
Ｕｉ（ｚ）：ｉ番要素の並進ベクトルのｚ成分
θｉ（ｕ）：ｉ番要素の回転ベクトルのｕ成分
θｉ（ｖ）：ｉ番要素の回転ベクトルのｖ成分
θｉ（ｗ）：ｉ番要素の回転ベクトルのｗ成分
αｉは要素の節点
を示す。
【００２３】
このようにして、任意の数の要素に分割されるワイヤーハーネスの有限要素モデルを作成する。
【００２４】
また、ワイヤーハーネスのような大変形をともなう構造力学では一般に有限要素法の平衡方程式は次式の形となる。
（[Ｋ]＋[ＫG]）｛ｘ｝＝｛Ｆ｝…（１）
ここで、[Ｋ]：全体剛性マトリックス、[ＫG]：全体幾何剛性マトリックス、｛ｘ｝：
変位ベクトル、｛Ｆ｝：荷重ベクトル（力ベクトルともよぶ）
【００２５】
数式（１）を数値解析して（数値解析の詳細については特開２００４−３６２５４２号公報を参照されたい。）、未知数である変位ベクトル｛ｘ｝を求めることにより、目的とするワイヤハーネスの形状を算出することができる。尚、特開２００４−３６２５４２号公報では、数値解析のなかでワイヤハーネスが弾性体と仮定されているが、弾塑性体と仮定された数値解析に対しても本発明を適用することができる。
【００２６】
［物性値の算出手法］
従来の解析方法では、測定された物性値をそのまま要素に割り当てたものであった。本発明の実施形態では、測定された物性値をそのまま要素に割り当てるのではなく、解析の対象となるワイヤハーネスを構成する部材の内部状況、または解析の対象となるワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境を考慮して補正された物性値を要素に割り当てる。
【００２７】
［ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況を考慮した補正］
実物のワイヤハーネスでは、ある２つの区間が同一の電線、保護部材及び固定具によって構成されていたとしても、各区間に配置される電線の束ね方、固定具が電線を締め付ける程度、保護部材の剛性、等のワイヤハーネスを構成する部材の状況（本明細書ではこの状況を「ワイヤハーネスの内部状況」と称する。）によっては、２つの区間における物性値が異なるものになってしまう。本発明者は、電線、保護部材及び固定具をひとくくりにした近似モデルによってワイヤハーネスを構築する従来の解析方法では、ワイヤハーネスの内部状況が考慮されておらず、したがって、従来の解析方法によって算出されたワイヤハーネスの性能と、モデル化される対象となった実物のワイヤハーネスとの性能にズレが生じてしまう、との知見を得た。
【００２８】
ワイヤハーネスの内部状況のうち、物性値に与える影響が大きな要因としては、次のものが挙げられる。
（Ａ）ワイヤハーネスのある断面上に占める電線の断面積の割合（電線占有率）
（Ｂ）ワイヤハーネスの軸線方向に対する電線の軸線方向の角度のばらつき
（Ｃ）ワイヤハーネスのある箇所を帯状部材によって巻き付けたときに、該帯状部材に作用する張力、または該帯状部材が該箇所に及ぼす締め付け力
（Ｄ）ワイヤハーネスのある箇所を覆う保護部材の剛性
（Ｅ）ワイヤハーネスのある断面において、電線が移動可能な距離
（Ｆ）電線束の断面における短軸と長軸の比率
（Ｇ）電線束の断面における、電線束の中心と、該電線束のうちの太い電線の中心との距離
【００２９】
以下、上記（Ａ）から（Ｇ）の要因を考慮して物性値を算出する手法について詳細に説明する。
【００３０】
［Ａ．物性値へ電線占有率を反映する方法］
まず、電線占有率について説明する。図３は、ワイヤハーネスを軸線方向に垂直な面で切断したときの断面図である。図３に示すワイヤハーネスの断面図は、線径の異なる３つの電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が束ねられ、これらの電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の外周が保護部材Ｐによって覆われた状態を示している。このようなワイヤハーネスの断面において、電線占有率Ｏ［％］は、次のように算出される。
Ｏ＝Ｓ１／Ｓ０×１００
Ｓ１：全ての電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の断面積の合計
Ｓ０：保護部材内部の断面積
【００３１】
実物のワイヤハーネスにおいて、電線占有率Ｏは、５５％から７５％の間の値をとることが多い。この電線占有率Ｏは、モデル化の対象となるワイヤハーネスをノギス、メジャー、重量計等を用いて計測することによって算出することができる。
【００３２】
ワイヤハーネスにおいて、ある保護部材Ｐに収容される電線の電線占有率Ｏが異なる場合、電線占有率Ｏが大きいもの（換言すれば電線がより「密」なもの）のほうが小さいもの（換言すれば電線がより「疎」なもの）よりも曲げ剛性ＥＩ及びその他各種剛性（軸剛性ＥＡ、ねじり剛性ＧＪ、せん断剛性ＧＡ）が大きくなる。この点を踏まえ、各要素Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…）に電線占有率Ｏ（Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、…）を割り当てると共に、電線占有率Ｏの数値範囲毎に電線占有率係数Ｏｋを定めた対応テーブルを作成する。表１に、その対応テーブルの一例を示す。
【００３３】
【表１】
2015099573.tif 000003
【００３４】
電線占有率係数Ｏｋは、電線占有率Ｏの４つの数値範囲（Ｏ＜５５％、５５％≦Ｏ＜６５％、６５％≦Ｏ＜７５％、７５％≦Ｏ）それぞれに対応付けて、−０．１５、０、０．６、１．２の数値が定められている。この電線占有率係数Ｏｋは、要素Ｃに割り当てられた物性値を補正するための数値である。本発明の実施形態では、電線占有率Ｏが大きければ物性値が大きくなるように、他方電線占有率Ｏが小さければ物性値が小さくなるように、電線占有率係数Ｏｋによって要素Ｃに割り当てられた物性値を補正することにより、電線占有率Ｏを物性値へ反映する。尚、ここでは、電線占有率Ｏを４つの数値範囲に分けたが、さらに細かく数値範囲を分ける、或いは、電線占有率Ｏに対する関数として電線占有率係数Ｏｋを表現することも可能である。この電線占有率係数Ｏｋによって物性値を補正する具体的な算出式については追って詳細に説明する。
【００３５】
［Ｂ．物性値へ角度のばらつきを反映する方法］
まず、角度のばらつきについて説明する。図４（Ａ）は、ワイヤハーネスを軸線方向を通過する面で切断したときの断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線の方向に視た断面図である。図４に示すワイヤハーネスの断面図は、電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が束ねられ、これらの電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の外周が保護部材Ｐによって覆われた状態を示している。図４に示されるワイヤハーネスの長手方向の任意の位置においては、電線Ｗ１の延伸方向と、保護部材Ｐの軸線方向（図４では一点鎖線で示される、保護部材Ｐの断面における法線方向）とが角度ω１（ただし、ω１は０≦ω１＜９０°を満たす数値）を為すように、電線Ｗ１が配置されている。また、電線Ｗ２の延伸方向と保護部材Ｐの軸線方向とが角度ω２（ただし、ω２は０≦ω２＜９０°を満たす数値）を為すように、電線Ｗ２が配置されている。また、電線Ｗ３の延伸方向と、保護部材Ｐの軸線方向に対して角度ω３（ただし、ω３は０≦ω３＜９０°を満たす数値）を為すように、電線Ｗ３が配置されている。図４に示されるように、ワイヤハーネスを構成する電線は、その全てがワイヤハーネスの軸線方向に平行に配置されているとは限らず、他の電線と交差するように配置されている。このような、ワイヤハーネスの長手方向の任意の位置における断面において、角度のばらつきＲは、次のように角度ωｎの二乗平均平方根として算出される。
Ｒ（ｚ）＝｛（ω１2＋ω２2＋ω３2、…＋ωｎ2、…＋ωＮ2）／Ｎ｝1/2
ωｎ：電線ｎがワイヤハーネスの軸線方向に対して為す角度
ｎ：１、２、３・・・Ｎの自然数
ｚ：ワイヤハーネスの長手方向の位置を規定する変数
【００３６】
実物のワイヤハーネスにおいて、この角度のばらつきＲは、モデル化の対象となるワイヤハーネスをノギス、メジャー、重量計等を用いて計測することによって算出することができる。
【００３７】
ワイヤハーネスにおいて、ある保護部材Ｐに収容される電線の角度のばらつきＲが異なる場合、角度のばらつきＲが小さいもの（換言すれば同方向に延在している電線がより多いもの）のほうが大きいもの（換言すれば同方向に延在している電線がより少ないもの）よりも曲げ剛性ＥＩ及びその他各種剛性（軸剛性ＥＡ、ねじり剛性ＧＪ、せん断剛性ＧＡ）が大きくなる。この点を踏まえ、各要素Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…）に角度のばらつきＲ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…）を割り当てると共に、角度のばらつきＲの数値範囲毎に角度のばらつき係数Ｒｋを定めた対応テーブルを作成する。表２に、その対応テーブルの一例を示す。
【００３８】
【表２】
2015099573.tif 000004
【００３９】
角度のばらつき係数Ｒｋは、角度のばらつきＲの４つの数値範囲（０°≦Ｒ＜２°、２°≦Ｒ＜４°、４°≦Ｒ＜６°、６°≦Ｒ、）それぞれに対応付けて、０、−０．０５、−０．１、−０．１５の数値が定められている。この角度のばらつき係数Ｒｋは、要素Ｃに割り当てられた物性値を補正するための数値である。本発明の実施形態では、角度のばらつきＲが小さければ物性値が大きくなるように、他方角度のばらつきＲが大きければ物性値が小さくなるように、角度のばらつき係数Ｒｋによって要素Ｃに割り当てられた物性値を補正することにより、角度のばらつきＲを物性値へ反映する。尚、ここでは、角度のばらつきＲを４つの数値範囲に分けたが、さらに細かく数値範囲を分ける、或いは、角度のばらつきＲに対する関数として角度のばらつき係数Ｒｋを表現することも可能である。この角度のばらつき係数Ｒｋによって物性値を補正する具体的な算出式については追って詳細に説明する。
【００４０】
［Ｃ．物性値へ帯状部材に作用する張力を反映する方法］
まず、帯状部材について説明する。ワイヤハーネスを構成する電線は、電線の外周が締め付けバンドによって縛られることによって、束ねた状態が維持される。または、電線の幹線から分岐した枝線がシート巻き、またはテープ巻きされることによって、その枝線が束ねた状態が維持される。または、電線が中空筒状のチューブに収容されることによって、束ねた状態が維持される。本発明の帯状部材は、電線を束ねた状態を維持するための、締め付けバンド、シート、テープまたはチューブに相当する。
【００４１】
続いて、帯状部材に作用する張力、及び帯状部材が及ぼす締め付け力について説明する。図５は、ワイヤハーネスを軸線方向に垂直な面で切断したときの断面図である。図５に示すワイヤハーネスの断面図は、線径の異なる３つの電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が束ねられ、これらの電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の外周が締め付けバンドＢによって縛られた状態を示している。締め付け作業時において、締め付けバンドＢには、電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を囲む円形の接線方向に張力Ｔが作用し、締め付けバンドＢを引っ張る過程において締め付けバンドＢが電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に接触する。このとき、締め付けバンドＢに作用する張力Ｔに応じて、締め付けバンドＢには、電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３から、電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を囲む円形の垂直方向の垂直抗力が作用する。この垂直抗力に抗する力が締め付け力Ｕとして電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に作用する。
【００４２】
電線に締め付けバンドを取り付ける際には、バンドガン等の結束工具が利用される。この締め付けバンドによる締め付け強さは、製品仕様で指定されている。このため、張力Ｔは、製品仕様で指定された締め付け強さを参照することにより、張力Ｔを特定することができる。
【００４３】
ワイヤハーネスにおいて、締め付けバンドＢに作用する張力Ｔ及び締め付け力Ｕが異なる場合、張力Ｔ及び締め付け力Ｕが大きいもの（換言すれば電線がより「密」なもの）のほうが小さいもの（換言すれば電線がより「疎」なもの）よりも曲げ剛性ＥＩ及びその他各種剛性（軸剛性ＥＡ、ねじり剛性ＧＪ、せん断剛性ＧＡ）が大きくなる。この点を踏まえ、各要素Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…）に張力Ｔ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…）及び締め付け力（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、…）を割り当てると共に、張力Ｔ及び締め付け力Ｕの数値範囲毎に張力係数Ｔｋ及び締め付け係数Ｕｋを定めた対応テーブルを作成する。表３に、その対応テーブルの一例を示す。なお、表３では、張力Ｔの数値範囲毎に張力係数Ｔｋを定めた対応テーブルを示している。
【００４４】
【表３】
2015099573.tif 000005
【００４５】
張力係数Ｔｋは、張力Ｔの４つの数値範囲（Ｔ＜１Ｎ、１Ｎ≦Ｔ＜３Ｎ、３Ｎ≦Ｔ＜５Ｎ、５Ｎ≦Ｔ）それぞれに対応付けて、−０．０５、０、０．０５、０．１の数値が定められている。この張力係数Ｔｋは、要素Ｃに割り当てられた物性値を補正するための数値である。本発明の実施形態では、張力Ｔが大きければ物性値が大きくなるように、他方張力Ｔが小さければ物性値が小さくなるように、張力係数Ｔｋによって要素Ｃに割り当てられた物性値を補正することにより、張力Ｔを物性値へ反映する。尚、ここでは、張力Ｔを４つの数値範囲に分けたが、さらに細かく数値範囲を分ける、或いは、張力Ｔに対する関数として張力係数Ｔｋを表現することも可能である。この張力係数Ｔｋによって物性値を補正する具体的な算出式については追って詳細に説明する。
【００４６】
［Ｄ．物性値へ保護部材の剛性を反映する方法］
まず、電線を保護する保護部材としては、テープ、シート、コルゲートチューブ等がある。本実施形態では、これらの保護部材が、テープ、シート、コルゲートチューブの順に剛性が高くなる場合を一例として挙げ、物性値へ保護部材の剛性を反映する方法を説明する。
【００４７】
ワイヤハーネスにおいて、電線を保護する保護部材の種類が異なる場合、剛性の高い保護部材によって覆われた箇所ほど曲げ剛性ＥＩ及びその他各種剛性（軸剛性ＥＡ、ねじり剛性ＧＪ、せん断剛性ＧＡ）が大きくなる。この点を踏まえ、各要素Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…）に保護部材の種別を識別する識別子Ｖ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、…）を割り当てると共に、識別子Ｖ毎に保護部材係数Ｖｋを定めた対応テーブルを作成する。表４に、その対応テーブルの一例を示す。
【００４８】
【表４】
2015099573.tif 000006
【００４９】
保護部材係数Ｖｋは、保護部材の種別を識別する識別子Ｖ（テープ、シート、コルゲートチューブ）それぞれに対応付けて、０、０．１、０．３の数値が定められている。この保護部材係数Ｖｋは、要素Ｃに割り当てられた物性値を補正するための数値である。本発明の実施形態では、テープ、シート、コルゲートチューブ毎に決められた保護部材係数Ｖｋによって要素Ｃに割り当てられた物性値を補正することにより、保護部材の剛性を物性値へ反映する。尚、この保護部材係数Ｖｋによって物性値を補正する具体的な算出式については追って詳細に説明する。
【００５０】
［Ｅ．電線の移動量を反映する方法］
まず、電線の移動量について説明する。電線束は、実物のワイヤハーネスにおいて、電線占有率Ｏが５５％から７５％の間の値をとることが多い。これは、電線束を構成する電線が、電線によって占有されていない残りのスペースを移動できると捉えることができる。電線の移動量Ｄは、ワイヤハーネスのある断面における、各電線が上記スペースを移動した場合の距離の平均として算出される。電線の移動量Ｄ［ｍｍ］は、次のように算出される。
Ｄ＝｛（Ｄ１2＋Ｄ２2＋Ｄ３2、…＋Ｄｎ2、…＋ＤＮ2）／Ｎ｝1/2
Ｄｎ：電線Ｗｎの移動可能な距離
ｎ：ｎ：１、２、３・・・Ｎの自然数
【００５１】
実物のワイヤハーネスにおいて、この電線の移動量Ｄは、モデル化の対象となるワイヤハーネスをノギス、メジャー、重量計等を用いて計測することによって算出することができる。
【００５２】
ワイヤハーネスにおいて、ある保護部材Ｐに収容される電線の移動量Ｄが異なる場合、電線の移動量Ｄが小さいもののほうが大きいものよりも曲げ剛性ＥＩ及びその他各種剛性（軸剛性ＥＡ、ねじり剛性ＧＪ、せん断剛性ＧＡ）が大きくなる。この点を踏まえ、各要素Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…）に電線の移動量Ｄ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…）を割り当てると共に、電線の移動量Ｄの数値範囲毎に電線の移動量係数Ｄｋを定めた対応テーブルを作成する。表５に、その対応テーブルの一例を示す。
【００５３】
【表５】
2015099573.tif 000007
【００５４】
電線の移動量係数Ｄｋは、電線の移動量Ｄの４つの数値範囲（０≦Ｄ＜１ｍｍ、１ｍｍ≦Ｄ＜３ｍｍ、３ｍｍ≦Ｄ＜５ｍｍ、５ｍｍ≦Ｄ）それぞれに対応付けて、０、−０．１５、−０．３、−０．４５の数値が定められている。この電線の移動量係数Ｄｋは、要素Ｃに割り当てられた物性値を補正するための数値である。本発明の実施形態では、電線の移動量Ｄが小さければ物性値が大きくなるように、他方電線の移動量Ｄが大きければ物性値が小さくなるように、電線の移動量係数Ｄｋによって要素Ｃに割り当てられた物性値を補正することにより、電線の移動量Ｄを物性値へ反映する。尚、ここでは、電線の移動量Ｄを４つの数値範囲に分けたが、さらに細かく数値範囲を分ける、或いは、電線の移動量Ｄに対する関数として電線の移動量係数Ｄｋを表現することも可能である。この電線の移動量係数Ｄｋによって物性値を補正する具体的な算出式については追って詳細に説明する。
【００５５】
［Ｆ．電線束の断面における短軸と長軸の比率を反映する方法］
電線束は、実物のワイヤハーネスにおいて、その断面が必ずしも真円になっておらず、楕円である箇所がある。実物のワイヤハーネスにおいて、断面が楕円形状の電線束における短軸と長軸の比率（以下、単に電線束の短長軸比率と称する。）Ｆは、次の式によって算出することができる。
Ｆ＝Ｌｓ／Ｌｌ
Ｌｓ：短軸の長さ
Ｌｌ：長軸の長さ
【００５６】
電線束の短長軸比率Ｆは、モデル化の対象となるワイヤハーネスをノギス、メジャー、重量計等を用いて計測することによって算出することができる。
【００５７】
ワイヤハーネスにおいて、ある保護部材Ｐに収容される電線束の断面積が一定の場合であって短長軸比率Ｆが異なる場合、電線束の短長軸比率Ｆが大きいもの（換言すれば電線束の断面が真円に近いもの）のほうが、小さいもの（換言すれば電線束の断面が真円から離れたもの）よりも曲げ剛性ＥＩが大きくなり、ねじり剛性ＧＪは小さくなる。この点を踏まえ、各要素Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…）に電線束の短長軸比率Ｆ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、…）を割り当てると共に、電線束の短長軸比率Ｆの数値範囲毎に電線束の短長軸比率係数Ｆｋを定めた対応テーブル（曲げ剛性の場合）を作成する。表６に、その対応テーブルの一例を示す。
【００５８】
【表６】
2015099573.tif 000008
【００５９】
電線束の短長軸比率係数Ｆｋは、電線束の短長軸比率Ｆの４つの数値範囲（Ｆ＜０．３３、０．３３≦Ｆ＜０．５、０．５≦Ｆ＜１、Ｆ＝１）それぞれに対応付けて、０．０７、０．１５、０．３５、１の数値が定められている。この電線束の短長軸比率係数Ｆｋは、要素Ｃに割り当てられた物性値を補正するための数値である。本発明の実施形態では、電線束の短長軸比率Ｆが大きければ物性値が大きくなるように、他方電線束の短長軸比率Ｆが小さければ物性値が小さくなるように、電線束の短長軸比率係数Ｆｋによって要素Ｃに割り当てられた物性値を補正することにより、電線束の短長軸比率Ｆを物性値へ反映する。尚、ここでは、電線束の短長軸比率Ｆを４つの数値範囲に分けたが、さらに細かく数値範囲を分ける、或いは、電線束の短長軸比率Ｆに対する関数として電線束の短長軸比率係数Ｆｋを表現することも可能である。この電線束の短長軸比率係数Ｆｋによって物性値を補正する具体的な算出式については追って詳細に説明する。
【００６０】
［Ｇ．電線束の断面における、電線束の中心と、該電線束のうちの太い電線の中心との距離を反映する方法］
電線束の断面において、太い電線がその電線束のどの位置に配置されているかによって、その電線束の剛性は変化する。電線束の断面における太い電線の位置は、電線束の半径をＲ、該電線束のうちの太い電線の半径をｒとする場合、次の式によってその位置を評価することができる。
Ａ＝１―ｒ／Ｒ
Ｒ：電線束の半径
ｒ：太い電線の半径
【００６１】
例えば、電線束の中心と太い電線の中心とが一致する場合、Ａは０になる。他方、太い電線が電線束の最外周に位置する場合、Ａ＝１―ｒ／Ｒとなる。例えば、０．５Ａは、電線束の中で太い電線が電線束の中心から最外周までのちょうど中間点に配置されていることを示す。以降、電線束の中の太い電線が位置する箇所を評価する数値ｍＡ（ただし、ｍは０＜ｍ≦１）を太物位置評価値Ｌと称する。
【００６２】
実物のワイヤハーネスにおいて、この太物位置評価値Ｌは、モデル化の対象となるワイヤハーネスをノギス、メジャー、重量計等を用いて計測することによって算出することができる。
【００６３】
ワイヤハーネスにおいて、ある保護部材Ｐに収容される電線の太物位置評価値Ｌが異なる場合、太物位置評価値Ｌが大きいもの（換言すれば太い電線が電線束外周に位置する）のほうが、小さいもの（換言すれば太い電線が電線束中央に位置する）よりも曲げ剛性ＥＩ及びねじり剛性ＧＪが大きくなる。この点を踏まえ、各要素Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…）に太物位置評価値Ｌ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…）を割り当てると共に、太物位置評価値Ｌの数値範囲毎に太物位置評価値係数Ｌｋを定めた対応テーブルを作成する。表７に、その対応テーブルの一例を示す。
【００６４】
【表７】
2015099573.tif 000009
【００６５】
太物位置評価値係数Ｌｋは、太物位置評価値Ｌの４つの数値範囲（０、０＜Ｌ≦０．３Ａ、０．３Ａ＜Ｌ≦０．６Ａ、０．６Ａ＜Ｌ≦Ａ）それぞれに対応付けて、１、１．１、１．２、１．３の数値が定められている。この太物位置評価値係数Ｌｋは、要素Ｃに割り当てられた物性値を補正するための数値である。本発明の実施形態では、太物位置評価値Ｌが小さければ物性値が小さくなるように、他方太物位置評価値係数Ｌｋが大きければ物性値が大きくなるように、太物位置評価値係数Ｌｋによって要素Ｃに割り当てられた物性値を補正することにより、太物位置評価値Ｌを物性値へ反映する。尚、ここでは、太物位置評価値Ｌを４つの数値範囲に分けたが、さらに細かく数値範囲を分ける、或いは、太物位置評価値Ｌに対する関数として太物位置評価値係数Ｌｋを表現することも可能である。この太物位置評価値係数Ｌｋによって物性値を補正する具体的な算出式については追って詳細に説明する。
【００６６】
［ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境を考慮した補正］
ワイヤハーネスが車両に配索される作業環境の一例としては、外気温が挙げられる。外気温が高い場合では、樹脂の軟化等により、ワイヤハーネスを構成する電線、固定具、保護部材の剛性が小さくなるものと考えられる。このようにワイヤハーネスが車両に組み付けられる作業環境（本明細書ではこの環境を「ワイヤハーネスの作業環境」と称する。）によっては、ワイヤハーネスの物性値が異なるものになってしまう。本発明者は、従来の解析方法では、ワイヤハーネスの作業環境が考慮されておらず、したがって、実物のワイヤハーネスを想定した検討を正確に行うことができない、との知見を得た。以下、
（Ｈ）ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際のワイヤハーネス及び車両の外気温及び湿度
の要因を考慮して物性値を算出する手法について詳細に説明する。
【００６７】
［Ｈ．外気温及び湿度を反映する方法］
外気温が高い場合または湿度が高い場合にワイヤハーネスを構成する電線、固定具、保護部材の剛性が小さくなるとは、言い換えれば、外気温が高くなるほどまたは湿度が高くなるほど曲げ剛性ＥＩ及びその他各種剛性（軸剛性ＥＡ、ねじり剛性ＧＪ、せん断剛性ＧＡ）が小さくなることである。この点を踏まえ、各要素Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…）に外気温Ｋ（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、…）及び湿度Ｈ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、…）を割り当てると共に、外気温Ｋ及び湿度Ｈの数値範囲毎に作業環境係数Ｅｋを定めた対応テーブルを作成する。表８に、その対応テーブルの一例を示す。
【００６８】
【表８】
2015099573.tif 000010
【００６９】
作業環境係数Ｅｋは、外気温Ｋの３つの数値範囲（０℃≦Ｋ＜１２℃、１２℃≦Ｋ＜２４℃、２４℃≦Ｋ＜３６）及び湿度Ｈの３つの数値範囲（４０％≦Ｈ＜５５％、５５％≦Ｈ＜７０％、７０％≦Ｈ）それぞれに対応付けて、作業環境係数Ｅｋの数値が定められている。この作業環境係数Ｅｋは、要素Ｃに割り当てられた物性値を補正するための数値である。本発明の実施形態では、外気温Ｋが大きければ物性値が小さくなるように、他方外気温Ｋが小さければ物性値が大きくなるように、また、湿度Ｈが大きければ物性値が小さくなるように、他方湿度Ｈが小さければ物性値が大きくなるように、作業環境係数Ｅｋによって要素Ｃに割り当てられた物性値を補正することにより、外気温Ｋ及び湿度Ｈを物性値へ反映する。尚、ここでは、外気温Ｋ及び湿度Ｈを３つの数値範囲に分けたが、さらに細かく数値範囲を分ける、或いは、外気温Ｋ及び湿度Ｈに対する関数として作業環境係数Ｅｋを表現することも可能である。この作業環境係数Ｅｋによって物性値を補正する具体的な算出式については追って詳細に説明する。
【００７０】
［物性値を補正するための算出式］
続いて、上記の項目［ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況を考慮した補正］及び項目［ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境を考慮した補正］にて説明した各種係数によって物性値を補正する算出式の一例について説明する。以下では、電線束の物性値として曲げ剛性ＥＩを挙げ、この曲げ剛性ＥＩを補正する場合について説明する。補正後の曲げ剛性ＥＩ１は、次の算出式にて算出される。
ＥＩ１＝（１＋Ｏｋ＋Ｒｋ＋Ｔｋ＋Ｄｋ）×Ｆｋ０１×Ｅｋ０１×ＥＩ０１
ＥＩ１：補正後の曲げ剛性
Ｏｋ：電線占有率係数
Ｒｋ：角度のばらつき係数
Ｔｋ：張力係数
Ｄｋ：電線の移動量係数
Ｆｋ０１：電線束の短長軸比率係数
Ｅｋ０１：電線束の作業環境係数
ＥＩ０１：電線束の曲げ剛性（基準状態）
尚、基準状態とは、表１から表８に示す各種の係数が、次の値である状態である。
電線占有率係数Ｏｋ＝０
角度のばらつき係数Ｒｋ＝０
張力係数Ｔｋ＝０
保護部材係数Ｖｋ＝０
電線の移動量係数Ｄｋ＝０
短長軸比率係数Ｆｋ＝１
作業環境係数Ｅｋ＝１
太物位置評価値係数Ｌｋ＝１
電線束の曲げ剛性ＥＩ０１は、ワイヤハーネスの内部状況及びワイヤハーネスの作業環境が基準状態での物性値である。
【００７１】
例えば、ある要素Ｃに、電線占有率Ｏが７０％、角度のばらつきＲが２°、張力Ｔが３Ｎ、電線の移動量Ｄが３ｍｍ、電線束の短長軸比率Ｆが１、外気温Ｋが２０℃、湿度Ｈが６０％が割り当てられていたとすると、各種対応テーブルを参照して特定される各種係数は、
電線占有率係数Ｏｋ＝０．６
角度のばらつき係数Ｒｋ＝−０．０５
張力係数Ｔｋ＝０．０５
電線の移動量係数Ｄｋ＝−０．３
電線束の短長軸比率係数Ｆｋ０１＝１
電線束の作業環境係数Ｅｋ０１＝１
になる。このため、補正後の曲げ剛性ＥＩ１は、
ＥＩ１＝（１＋０．６−０．０５＋０．０５−０．３）×１×１×ＥＩ０１
＝（１＋０．３）×１×１×ＥＩ０１
＝１．３ＥＩ０１
と算出される。この算出式において電線束の曲げ剛性ＥＩ０１に乗算される数値「０．３」が、補正量に相当する。また、電線束の曲げ剛性ＥＩ０１を上方に補正する要因は、電線占有率Ｏ、及び張力Ｔであり、うち、電線占有率Ｏが上方に補正する度合いが大きい。他方、電線束の曲げ剛性ＥＩ０１を下方に補正する要因は、角度のばらつき係数Ｒｋ及び電線の移動量係数Ｄｋである。
【００７２】
またさらに、太物電線及び保護部材を考慮し、太物電線及び保護部材の曲げ剛性を補正する式は、次式のようになる。
ＥＩ１＝（１＋Ｏｋ＋Ｒｋ＋Ｔｋ＋Ｄｋ）×Ｆｋ０１×Ｅｋ０１×ＥＩ０１
＋Ｅｋ０２×Ｌｋ×ＥＩ０２
＋（１＋Ｖｋ）×Ｅｋ０３×Ｆｋ０３×ＥＩ０３
Ｅｋ０２：太い電線の作業環境係数
Ｌｋ：太物位置評価値係数
ＥＩ０２：太い電線の曲げ剛性
Ｖｋ：保護部材係数
Ｅｋ０３：保護部材の作業環境係数
Ｆｋ０３：保護部材の短長軸比率係数
ＥＩ０３：保護部材の曲げ剛性
【００７３】
例えば、ある要素Ｃに、電線占有率Ｏが７０％、角度のばらつきＲが２°、張力Ｔが３Ｎ、電線の移動量Ｄが３ｍｍ、電線束の短長軸比率Ｆが０．７、太物位置評価値Ｌが０．２Ａ、保護部材の短長軸比率Ｆが０．７、保護部材の識別子Ｖが「シート」、外気温Ｋが２０℃、湿度Ｈが６０％が割り当てられていたとすると、各種対応テーブルを参照して特定される各種係数は、
電線占有率係数Ｏｋ＝０．６
角度のばらつき係数Ｒｋ＝−０．０５
張力係数Ｔｋ＝０．０５
電線の移動量係数Ｄｋ＝−０．３
電線束の短長軸比率係数Ｆｋ０１＝０．３５
電線束の作業環境係数Ｅｋ０１＝１
太い電線の作業環境係数Ｅｋ０２＝１
太物位置評価値係数Ｌｋ＝１．１
保護部材係数Ｖｋ＝０．１
保護部材の作業環境係数Ｅｋ０３＝１
保護部材の短長軸比率係数Ｆｋ０３＝０．３５
になる。このため、補正後の曲げ剛性ＥＩ１は、
ＥＩ１＝（１＋０．６−０．０５＋０．０５−０．３）×０．３５×１×ＥＩ０１
＋１×１．１×ＥＩ０２
＋（１＋０．１）×１×０．３５×ＥＩ０３
＝（１＋０．３）×０．３５×１×ＥＩ０１＋１．１×ＥＩ０２＋０．３８５×ＥＩ０３
＝０．４５５ＥＩ０１＋１．１×ＥＩ０２＋０．３８５×ＥＩ０３
と算出される。この算出式において、太い電線の曲げ剛性ＥＩ０２に乗算される数値「１．１」、及び保護部材の曲げ剛性ＥＩ０３に乗算される数値「０．３８５」によって、太い電線の曲げ剛性ＥＩ０２及び保護部材の曲げ剛性ＥＩ０３が補正される。そして、電線束の曲げ剛性ＥＩ０１に関する第１項、太い電線の曲げ剛性ＥＩ０２に関する第２項、及び保護部材の曲げ剛性ＥＩ０３に関する第３項を加算した数値が、補正後の曲げ剛性ＥＩ１として算出される。
【００７４】
以上のようにして、要素Ｃに割り当てられる物性値が補正される。ここでは曲げ剛性ＥＩを補正する形態について説明したが、その他各種剛性（軸剛性ＥＡ、ねじり剛性ＧＪ、せん断剛性ＧＡ）を補正する場合も同様である。
【００７５】
尚、本項目［物性値を補正するための算出式］で説明した算出式は一例であり、物性値を補正するための算出式としては種々のものが考えられる。もちろん、項目［ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況を考慮した補正］及び項目［ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境を考慮した補正］にて説明した各種係数を適宜組み合わせることにより、物性値を補正するための算出式を得ることができる。本発明には、ワイヤハーネスの内部状況及びワイヤハーネスの作業環境の一方、または両方を物性値に反映することを目的とした様々な算出式を適用することができる。この算出式は、次の関数にて一般化することができる。
Ｍ１＝Ｍ０（Ｚｉ、Ｚｏ）
Ｍ０：補正前の物性値
Ｍ１：補正後の物性値
Ｚｉ：ワイヤハーネスの内部状況を数値化した変数
Ｚｏ：ワイヤハーネスの作業環境を数値化した変数
【００７６】
［本発明の実施形態のワイヤハーネス解析装置のハードウェア構成］
図６は、本発明の実施形態のワイヤハーネス解析装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本発明に係る実施の形態のワイヤハーネス解析装置は、入力部６１１、データベース部６１２、プログラム記憶部６１３、データ記憶部６１４、表示部６１５、処理部６１６を含んで構成される。本発明のワイヤハーネス解析装置は、例えば汎用ＰＣによって構成される場合、入力部６１１はキーボード、マウス、テンキーなどの各種入力インタフェースによって実現され、データベース部６１２及びプログラム記憶部６１３は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）によって実現され、データ記憶部６１４はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）によって実現され、表示部６１５はＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどの各種出力デバイスによって実現され、処理部６１６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）によって実現される。データベース部６１２には、ワイヤハーネスをモデル化するための情報（物性値を含む）、数値化されたワイヤハーネスの内部状況及び作業環境、が記憶されている。また、プログラム記憶部６１３には、上述の［ワイヤハーネス解析アルゴリズム］及び［物性値の算出手法］にて説明した計算アルゴリズムを処理部６１６に実行させるためのプログラムが記録されている。また、データ記憶部６１４には、［ワイヤハーネス解析アルゴリズム］及び［物性値の算出手法］にて説明した計算アルゴリズムを実行している処理部６１６から入出力されるデータが記録される。
【００７７】
［本発明の実施形態のワイヤハーネス解析装置による解析方法］
続いて、本発明の実施形態のワイヤハーネス解析装置による解析方法を図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施形態のワイヤハーネス解析装置による解析方法の手順を示すフローチャートである。
【００７８】
まず、処理部６１６は、データベース部６１２にアクセスして、任意の数の要素に分割されたワイヤーハーネスの有限要素モデルを参照する（ステップＳ７１）。このとき、要素毎に割り当てられた補正前の物性値が読み取られる。続いて、処理部６１６は、上述の［物性値の算出手法］にて説明したように物性値を補正する演算を実行し（ステップＳ７２）、補正した物性値をデータ記憶部６１４に書き込む。そして、処理部６１６は、データ記憶部６１４に記憶された補正後の物性値を参照し、上述の［ワイヤハーネス解析アルゴリズム］にて説明したようにワイヤハーネスの形状を算出する（ステップＳ７３）。
【００７９】
［まとめ］
以上、本発明の実施形態のワイヤハーネス解析方法、ワイヤハーネス解析装置及びプログラムによれば、ワイヤハーネスを１つの連続体として捉える近似モデルを採用しつつも、ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況またはワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の外部環境を考慮することができる。このため、実物のワイヤハーネスにより近い解析ができるため、解析結果を考慮して作業環境に応じた作業者による作業を検討することができる。
また、解析結果を活用してワイヤハーネスの製造要件を管理する、例えばワイヤハーネスの所定箇所にテープ巻きを施す際のテープのテンションを所定値に管理する、ことにより、作業者に違和感を与えることなく、また作業者による作業の精度にばらつきの無い、安定した特性のワイヤハーネスを製造することができる。
【００８０】
ここで、上述した本発明に係るワイヤハーネス解析方法、ワイヤハーネス解析装置及びプログラムの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［１２］に簡潔に纏めて列記する。
［１］  コンピュータを用いて、逐次変形するワイヤハーネスの形状を算出するワイヤハーネス解析方法であって、
離散化された前記ワイヤハーネスの小領域毎に物性値を参照する参照ステップ（Ｓ７１）と、
解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方に基づき前記物性値を補正する補正ステップ（Ｓ７２）と、
前記補正ステップにて補正した物性値に基づき、前記ワイヤハーネスの形状を算出する算出ステップ（Ｓ７３）と、
を備えることを特徴とするワイヤハーネス解析方法。
［２］  前記補正ステップでは、要素によって離散化された前記ワイヤハーネスの前記要素毎に、前記内部状況及び前記作業環境のいずれか一方、または両方に基づき物性値を補正する
ことを特徴とする［１］に記載のワイヤハーネス解析方法。
［３］  前記内部状況には、前記ワイヤハーネスのある断面上に占める電線のワイヤハーネスの断面積に対する割合が含まれる、
ことを特徴とする［２］に記載のワイヤハーネス解析方法。
［４］  前記内部状況には、前記ワイヤハーネスの長手方向の任意の位置における、該ワイヤハーネスの軸線方向に対する電線の軸線方向の角度のばらつきが含まれる、
ことを特徴とする［２］または［３］に記載のワイヤハーネス解析方法。
［５］  前記内部状況には、前記ワイヤハーネスのある箇所を帯状部材によって巻き付けたときに該帯状部材に作用する張力、または該帯状部材が前記箇所に及ぼす締め付け力が含まれる、
ことを特徴とする［２］から［４］のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
［６］  前記内部状況には、前記ワイヤハーネスのある箇所を覆う保護部材の剛性が含まれる、
ことを特徴とする［２］から［５］のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
［７］  前記内部状況には、電線束内部において許容される電線の移動量が含まれる、
ことを特徴とする［２］から［６］のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
［８］  前記内部状況には、前記ワイヤハーネスの長手方向の任意の位置における、電線束断面の短軸と長軸の比率が含まれる、
ことを特徴とする［２］から［７］のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
［９］  前記内部状況には、電線束の中の太い電線が位置する箇所を評価する数値が含まれる、
ことを特徴とする［２］から［８］のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
［１０］  前記外部環境には、該ワイヤハーネスが車両に組み付けられる状況下における外気温または湿度が含まれる、
ことを特徴とする［２］から［９］のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法。
［１１］  逐次変形するワイヤハーネスの形状を算出するワイヤハーネス解析装置であって、
離散化された前記ワイヤハーネスの小領域毎の物性値が記録され、且つ解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方が記録された記録部（データベース部６１２）と、
離散化された前記ワイヤハーネスの小領域毎に、解析の対象となる前記ワイヤハーネスを構成する部材の内部状況及び解析の対象となる前記ワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境のいずれか一方、または両方に基づき物性値を補正し、その補正した物性値に基づき、前記ワイヤハーネスの形状を算出する算出部（処理部６１６）と、
を備えることを特徴とするワイヤハーネス解析装置。
［１２］  コンピュータに、［１］から［１０］のいずれか１項に記載のワイヤハーネス解析方法の各ステップを実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【００８１】
６１１  入力部
６１２  データベース部
６１３  プログラム記憶部
６１４  データ記憶部
６１５  表示部
６１６  処理部
【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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