(57)【要約】【課題】製品段階において建付部材が建付けられた状態をより正確に予測可能とし、且つ、ＣＡＥの条件設定の効率化（簡易化）を可能とする。【解決手段】建付部材、及び、被建付部材の形状モデルの固定穴について、前記建付部材の固定穴１０ａの中心１０ｍを、前記建付部材の形状モデルの固定穴１１ａの中心１１ｍに強制的に合わせるように、前記建付部材の形状モデルを変形することで、前記建付部材の強制弾性変形形状モデル１０Ｂを作成するステップＳ３と、固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）を前記被建付部材の形状モデル１１Ａ、又は、前記建付部材の強制弾性変形形状モデル１０Ｂの側に拘束させるステップＳ４と、接触条件を演算するステップＳ５と、接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃ、及び、接触条件内被建付部材形状モデル１１Ｃを作成するステップＳ６と、を有する解析モデル作成方法とする。【選択図】図３
2008146504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材を被建付部材に対して固定するための固定部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する固定部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材形状モデル記憶部に記憶された建付部材の形状モデル、前記建付部材が建付けられる、前記被建付部材形状モデル記憶部に記憶された被建付部材の形状モデル、及び、前記固定部材形状モデル記憶部に記憶された前記建付部材と前記被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデルを抽出する部品集約演算部と、
前記部品集約演算部にて抽出された、前記建付部材の形状モデル及び前記被建付部材の形状モデルに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴について、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心を、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算部と、
前記強制弾性変形解析演算部によって互いの穴中心が合わせられた固定穴に、前記固定部材の形状モデルをその軸心が前記固定穴中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデルを前記被建付部材の側に拘束させる固定部材拘束演算部と、
前記強制弾性変形解析演算部により作成された強制弾性変形形状モデルの固定穴内側と、前記固定部材拘束演算部にて拘束された前記固定部材の形状モデルの外側が接触するための接触条件を演算する接触条件演算部と、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材の形状モデルに対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデルに作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算部と、が設けられる解析モデル作成装置。
【請求項２】
建付部材の形状モデル、前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデル、及び、前記建付部材と被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデルを抽出し、前記建付部材の形状モデル及び被建付部材の形状モデルを、設計上の座標空間内に設置するステップと、
前記建付部材の形状モデル及び前記被建付部材の形状モデルに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴について、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心を、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心に強制的に合わせるように、前記建付部材の形状モデルを変形することで、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成するステップと、
前記強制弾性変形解析演算部によって互いの穴中心が合わせられた固定穴に、前記固定部材の形状モデルをその軸心が前記固定穴中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデルを前記被建付部材の形状モデル、又は、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルの側に拘束させるステップと、
前記強制弾性変形解析演算部により作成された強制弾性変形形状モデルの固定穴内側と、前記固定部材の形状モデルの外側が接触するための接触条件を演算するステップと、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材の形状モデルに対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデルに作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成するステップと、を有する解析モデル作成方法。
【請求項３】
コンピュータを、
建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶手段、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶手段、
前記建付部材を被建付部材に対して固定するための固定部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する固定部材形状モデル記憶手段、
前記建付部材形状モデル記憶手段に記憶された建付部材の形状モデル、前記被建付部材形状モデル記憶手段に記憶された前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデル、及び、前記固定部材形状モデル記憶手段に記憶された前記建付部材と被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデルを抽出する部品集約演算手段、
前記部品集約演算手段にて抽出された、前記建付部材の形状モデル、前記被建付部材の形状モデルに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴について、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心を、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算手段、
前記強制弾性変形解析演算手段によって互いの穴中心が合わせられた固定穴に、前記固定部材の形状モデルをその軸心が前記固定穴中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデルを前記被建付部材の側に拘束させる固定部材拘束演算手段、
前記強制弾性変形解析演算手段により作成された強制弾性変形形状モデルの固定穴内側と、前記固定部材の形状モデルの外側が接触するための接触条件を演算する接触条件演算手段、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材の形状モデルに対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデルに作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算手段、として機能させるプログラム。
【請求項４】
固定部材を有する建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材形状モデル記憶部に記憶された建付部材の形状モデル、及び、前記建付部材が建付けられる、前記被建付部材形状モデル記憶部に記憶された被建付部材の形状モデルを抽出する部品集約演算部と、
前記部品集約演算部にて抽出された、前記建付部材の形状モデルの固定部材を、前記被建付部材の形状モデルに前記固定部材に対応すべく設計された固定穴に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算部と、
前記強制弾性変形解析演算部により作成された強制弾性変形形状モデルの固定部材の外側が、前記被建付部材の形状モデルの固定穴内側と接触するように制限するための接触条件を演算する接触条件演算部と、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材から前記被建付部材の形状モデルに対して力が作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算部と、が設けられる解析モデル作成装置。
【請求項５】
固定部材を有する建付部材の形状モデル、及び、前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデルを抽出し、前記建付部材の形状モデル、及び、被建付部材の形状モデルを、設計上の座標空間内に設置するステップと、
前記部品集約演算部にて抽出された、前記建付部材の形状モデルの固定部材を、前記被建付部材の形状モデルに前記固定部材に対応すべく設計された固定穴に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成するステップと、
前記強制弾性変形解析演算部により作成された強制弾性変形形状モデルの固定部材の外側が、前記被建付部材の形状モデルの固定穴内側と接触するように制限するための接触条件を演算するステップと、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材から前記被建付部材の形状モデルに対して力が作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成するステップと、を有する解析モデル作成方法。
【請求項６】
コンピュータを、
固定部材を有する建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶手段と、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶手段と、
前記建付部材形状モデル記憶手段に記憶された建付部材の形状モデル、及び、前記建付部材が建付けられる、前記被建付部材形状モデル記憶手段に記憶された被建付部材の形状モデルを抽出する部品集約演算手段と、
前記部品集約演算手段にて抽出された、前記建付部材の形状モデルの固定部材を、前記被建付部材の形状モデルに前記固定部材に対応すべく設計された固定穴に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算手段と、
前記強制弾性変形解析演算手段により作成された強制弾性変形形状モデルの固定部材の外側が、前記被建付部材の形状モデルの固定穴内側と接触するように制限するための接触条件を演算する接触条件演算手段と、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材から前記被建付部材の形状モデルに対して力が作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算手段、として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｉｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）による、形状モデルから、製品段階の解析モデルを作成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＡＥによる形状モデルに基づく解析モデルの作成が行われており、３次元ＣＡＤモデルデータから形状モデルの締結部を検索し、締結対象部品、締結位置、部品締結データとして登録し、この締結部に対応した解析モデルを生成する技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、前記解析モデルを用いた製品段階での建付状態の解析が試みられている。例えば、図７に示すごとく、自動車のヘッドライト２と、樹脂バンパー１０の組み合わせにおいて、前記樹脂バンパー１０を建て付けた状態において、ヘッドライト２との間に形成される隙３の各評価ポイントＰ１・Ｐ２・・・の幅がどのようになるかを解析するといったことである。樹脂バンパー１０のような樹脂成形品の場合、実際の建て付けにおいては、ボディー側の建て付け部となる固定穴に対し、樹脂バンパー１０側の建て付け部の固定穴を一致させるように強制弾性変形させることが行われており、ＣＡＥによる解析においても同様に、ボディー側の固定穴の中心（仮想点）に対し、樹脂バンパー１０側の建て付け部の固定穴の中心（仮想点）を一致させるように、樹脂バンパー１０の形状モデルを変形させた解析モデルを作成し、前記隙３の解析等を行うようにしている。
【０００４】
ここで、一般的に、固定穴について、変形が想定される樹脂成形品側の固定穴は、長穴等に構成することで、或る程度の余裕を持たせることにより、変形や製作誤差等が生じた場合でも、建て付けが可能となるようにしている。
【０００５】
ところが、従来の技術では、上述したように、固定穴の中心を仮想点として設定し、その仮想点同士を一致させるようにして解析を行っていたため、建て付け時において、長穴の余裕の分だけ建て付けの誤差が生じるため、ＣＡＥでの解析結果と、実際の建て付け状態の間には大きな誤差が生じるものであった。つまりは、解析の精度が悪いものであった。
【０００６】
また、仮に、上述のような長穴の余裕を考慮して解析を行うことを考えた場合に、従来からの手法である、基準点や距離を元にして行う数値解析では、前記余裕の分を全て考慮する必要があり、また、固定穴の数は複数あることから、想定されるパターンが数多く、また、計算工数が膨大となり、実用化が難しいという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−２６５８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、以上の問題に鑑み、製品段階において建付部材が建付けられた状態をより正確に予測可能とし、且つ、ＣＡＥの条件設定の効率化（簡易化）を可能とする、新規な技術を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１に記載のごとく、
建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材を被建付部材に対して固定するための固定部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する固定部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材形状モデル記憶部に記憶された建付部材の形状モデル、前記建付部材が建付けられる、前記被建付部材形状モデル記憶部に記憶された被建付部材の形状モデル、及び、前記固定部材形状モデル記憶部に記憶された前記建付部材と前記被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデルを抽出する部品集約演算部と、
前記部品集約演算部にて抽出された、前記建付部材の形状モデル及び前記被建付部材の形状モデルに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴について、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心を、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算部と、
前記強制弾性変形解析演算部によって互いの穴中心が合わせられた固定穴に、前記固定部材の形状モデルをその軸心が前記固定穴中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデルを前記被建付部材の側に拘束させる固定部材拘束演算部と、
前記強制弾性変形解析演算部により作成された強制弾性変形形状モデルの固定穴内側と、前記固定部材拘束演算部にて拘束された前記固定部材の形状モデルの外側が接触するための接触条件を演算する接触条件演算部と、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材の形状モデルに対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデルに作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算部と、が設けられる解析モデル作成装置とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載のごとく、
建付部材の形状モデル、前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデル、及び、前記建付部材と被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデルを抽出し、前記建付部材の形状モデル及び被建付部材の形状モデルを、設計上の座標空間内に設置するステップと、
前記建付部材の形状モデル及び前記被建付部材の形状モデルに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴について、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心を、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心に強制的に合わせるように、前記建付部材の形状モデルを変形することで、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成するステップと、
前記強制弾性変形解析演算部によって互いの穴中心が合わせられた固定穴に、前記固定部材の形状モデルをその軸心が前記固定穴中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデルを前記被建付部材の形状モデル、又は、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルの側に拘束させるステップと、
前記強制弾性変形解析演算部により作成された強制弾性変形形状モデルの固定穴内側と、前記固定部材の形状モデルの外側が接触するための接触条件を演算するステップと、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材の形状モデルに対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデルに作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成するステップと、を有する解析モデル作成方法とするものである。
【００１１】
また、請求項３に記載のごとく、
コンピュータを、
建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶手段、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶手段、
前記建付部材を被建付部材に対して固定するための固定部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する固定部材形状モデル記憶手段、
前記建付部材形状モデル記憶手段に記憶された建付部材の形状モデル、前記被建付部材形状モデル記憶手段に記憶された前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデル、及び、前記固定部材形状モデル記憶手段に記憶された前記建付部材と被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデルを抽出する部品集約演算手段、
前記部品集約演算手段にて抽出された、前記建付部材の形状モデル、前記被建付部材の形状モデルに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴について、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心を、前記建付部材の形状モデルの固定穴の中心に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算手段、
前記強制弾性変形解析演算手段によって互いの穴中心が合わせられた固定穴に、前記固定部材の形状モデルをその軸心が前記固定穴中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデルを前記被建付部材の側に拘束させる固定部材拘束演算手段、
前記強制弾性変形解析演算手段により作成された強制弾性変形形状モデルの固定穴内側と、前記固定部材の形状モデルの外側が接触するための接触条件を演算する接触条件演算手段、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材の形状モデルに対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデルに作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算手段、として機能させるプログラムとするものである。
【００１２】
また、請求項４に記載のごとく、
固定部材を有する建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶部と、
前記建付部材形状モデル記憶部に記憶された建付部材の形状モデル、及び、前記建付部材が建付けられる、前記被建付部材形状モデル記憶部に記憶された被建付部材の形状モデルを抽出する部品集約演算部と、
前記部品集約演算部にて抽出された、前記建付部材の形状モデルの固定部材を、前記被建付部材の形状モデルに前記固定部材に対応すべく設計された固定穴に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算部と、
前記強制弾性変形解析演算部により作成された強制弾性変形形状モデルの固定部材の外側が、前記被建付部材の形状モデルの固定穴内側と接触するように制限するための接触条件を演算する接触条件演算部と、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材から前記被建付部材の形状モデルに対して力が作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算部と、が設けられる解析モデル作成装置とするものである。
【００１３】
また、請求項５に記載のごとく、
前記固定部材を有する建付部材の形状モデル、及び、前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデルを抽出し、前記建付部材の形状モデル、及び、被建付部材の形状モデルを、設計上の座標空間内に設置するステップと、
前記部品集約演算部にて抽出された、前記建付部材の形状モデルの固定部材を、前記被建付部材の形状モデルに前記固定部材に対応すべく設計された固定穴に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成するステップと、
前記強制弾性変形解析演算部により作成された強制弾性変形形状モデルの固定部材の外側が、前記被建付部材の形状モデルの固定穴内側と接触するように制限するための接触条件を演算するステップと、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材から前記被建付部材の形状モデルに対して力が作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成するステップと、を有する解析モデル作成方法とするものである。
【００１４】
また、請求項６に記載のごとく、
コンピュータを、
固定部材を有する建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶手段と、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶手段と、
前記建付部材形状モデル記憶手段に記憶された建付部材の形状モデル、及び、前記建付部材が建付けられる、前記被建付部材形状モデル記憶手段に記憶された被建付部材の形状モデルを抽出する部品集約演算手段と、
前記部品集約演算手段にて抽出された、前記建付部材の形状モデルの固定部材を、前記被建付部材の形状モデルに前記固定部材に対応すべく設計された固定穴に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算手段と、
前記強制弾性変形解析演算手段により作成された強制弾性変形形状モデルの固定部材の外側が、前記被建付部材の形状モデルの固定穴内側と接触するように制限するための接触条件を演算する接触条件演算手段と、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材から前記被建付部材の形状モデルに対して力が作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算手段、として機能させるプログラムとするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、製品段階において建付部材が建付けられた状態をより正確に予測可能となる。また、固定穴が長穴である場合でも、接触条件に従いつつ、接触条件内建付部材形状モデル、及び、接触条件内被建付部材形状モデルを求めることとするため、ＣＡＥの条件設定の効率化（簡易化）が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１７】
本実施例は、図１に示すごとく、自動車のボディー１に対し、樹脂バンパー１０を建て付けるときの解析についてのものである。そして、この樹脂バンパー１０を建て付けた状態において、ヘッドライト２・２との間に生じる隙等、部品間の配置関係を予測しようとするものである。
【００１８】
図２は、本実施例の解析モデル作成装置２０の構成の機能ブロック図である。各部の機能について、図１、図３、図５を参照しつつ説明する。
【００１９】
まず、建付部材（本実施例では、樹脂バンパー１０）の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶部２１と、前記建付部材が建て付けられる被建付部材（本実施例では、ステー１１）の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶部２２と、前記建付部材を被建付部材に対して固定するための固定部材（本実施例では、ボルトモデル１２Ａ）の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する固定部材形状モデル記憶部２３、の３つのデータ記憶部が設けられている。
【００２０】
また、図２に示すごとく、解析モデル作成装置２０には、前記建付部材形状モデル記憶部２１から形状モデル（樹脂バンパー１０のメッシュモデル）を取り込んで、流動反り解析を行う流動反り解析演算部２４が設けられている。この流動反り解析は、実際の製作では、設計された建付部材の形状モデルと完全に同一のものが製作されず、設計との誤差が出ることから、設計された建付部材の形状モデルから、この誤差を加味した流動反り解析形状モデル（図３・図５のモデル１０Ａ）を作成するものである。尚、流動反り解析は、公知の技術により行うことができ、その手法については、特に限定されるものではない。
【００２１】
また、図２に示すごとく、解析モデル作成装置２０には、前記流動反り解析演算部２４により作成された建付部材の流動反り解析形状モデル（図３・図５のモデル１０Ａ）、前記被建付部材形状モデル記憶部２２に記憶された前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデル１１Ａ、及び、前記固定部材形状モデル記憶部２３に記憶された前記建付部材と被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）を抽出する部品集約演算部２５が設けられている。
【００２２】
また、図２に示すごとく、解析モデル作成装置２０には、前記建付部材の形状モデル１０Ａ及び前記被建付部材の形状モデル１１Ａに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴１０ａ・１１ａについて、前記建付部材の流動反り解析形状モデルの固定穴１０ａの中心１０ｍを、前記建付部材の形状モデルの固定穴１１ａの中心１１ｍに強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデル１０Ｂを作成する強制弾性変形解析演算部２６が設けられている。この強制弾性変形解析演算部２６は、その変形量から、強制的な弾性変形によって、建付部材の解析モデルのメッシュモデルの各部位に生じる応力を各部位について算出し、記憶することとしている。
【００２３】
また、図２に示すごとく、解析モデル作成装置２０には、前記強制弾性変形解析演算部２６によって互いの穴中心が合わせられた固定穴１０ａ・１１ａに、前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）をその軸心が前記固定穴１０ａ・１０ｂ中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）を前記被建付部材（図３・図５の形状モデル１１Ａ）の側に拘束させる固定部材拘束演算部２７が設けられている。ここで、前記ボルトモデル１２Ａ（図３・図５）は、実際の建付において用いられる固定部材をモデル化したものであり、前記建付部材と被建付部材の固定穴に貫通する軸部を有するものである。尚、ここでいう「拘束」の操作は、図５に示すステップＳ４のごとく、ボルトモデル１２Ａを被建付部材の形状モデル１１Ａに対し固定部１２ｍ・１２ｍにて剛体接続させ、ボルトモデル１２Ａを形状モデル１１Ａに対し一体化させる操作、というように説明できる。
【００２４】
また、図２に示すごとく、解析モデル作成装置２０には、前記強制弾性変形解析演算部２６により作成された強制弾性変形形状モデル１０Ｂの固定穴１０ａ内側と、前記固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）の外側が接触するように制限するための接触条件を演算する、接触条件演算部２８が設けられている。
【００２５】
また、図２に示すごとく、前記強制弾性変形形状モデル１０Ｂを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃが作成された場合に前記固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）に対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデル１１Ａに作用することで、前記被建付部材の形状モデル１１Ａに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデル１１Ｃを作成する、接触条件内形状モデル演算部２９が設けられている。
【００２６】
また、図２に示すごとく、解析モデル作成装置２０には、前記各記憶部２１・２２・２３に、それぞれ形状モデルを追加入力したり、前記各演算部２４〜２９による演算を実行させたりするための指令インタフェース３０が付設されている。また、前記各演算部２４〜２９による演算結果を表示するための表示インタフェース３１が付設されている。
【００２７】
以上のように構成した解析モデル作成装置２０を用いて行う、解析モデル作成方法の実施例について、図３乃至図５を用いて説明する。
まず、図２に示す解析モデル作成装置２０において、流動反り解析演算部２４により、前記建付部材形状モデル記憶部２１から形状モデル（樹脂バンパー１０のメッシュモデル）を取り込んで、流動反り解析を行う（ステップＳ１）。この流動反り解析は、実際の製作では、設計された建付部材の形状モデルと完全に同一のものが製作されず、設計との誤差が出ることから、設計された建付部材の形状モデルから、この誤差を加味した流動反り解析形状モデル１０Ａを作成するものである。尚、流動反り解析は、公知の技術により行うことができ、その手法については、特に限定されるものではない。また、この流動反り解析を行うことで、より高精度な解析を実施できることになるものである。
【００２８】
次に、図３乃至図５に示すごとく、前記解析モデル作成装置２０の部品集約演算部２５にて、前記流動反り解析演算部２４により作成された建付部材の流動反り解析形状モデル（モデル１０Ａ）、前記被建付部材形状モデル記憶部２２に記憶された前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデル１１Ａ、及び、前記固定部材形状モデル記憶部２３に記憶された前記建付部材と被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）を抽出し、前記流動反り解析形状モデル１０Ａ、被建付部材の形状モデル１１Ａを、設計上の座標空間内に設置する（ステップＳ２；部品集約）。この段階では、図３・図５に示すごとく、前記モデル１０Ａとモデル１１Ａは、建付部材に生じる流動反り変形等が原因で、互いの固定穴１０ａ・１０ｂの中心１０ｍ・１１ｍがずれた位置に設置されることになる。
【００２９】
次に、図３乃至図５に示すごとく、前記解析モデル作成装置２０の強制弾性変形解析演算部２６にて、前記建付部材の形状モデル１０Ａ及び前記被建付部材の形状モデル１１Ａに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴１０ａ・１１ａについて、前記建付部材の流動反り解析形状モデルの固定穴１０ａの中心１０ｍを、前記建付部材の形状モデルの固定穴１１ａの中心１１ｍに強制的に合わせるように、前記建付部材の形状モデルを変形することで、前記建付部材の強制弾性変形形状モデル１０Ｂを作成する（ステップＳ３）。このように建付部材の形状モデルを強制変形した場合、形状モデルのメッシュモデルの各部位に応力が生じるものと考えることができるが、この応力は、前記強制弾性変形解析演算部２６において算出され、記憶され、後のステップＳ６における演算において参照される。また、前記建付部材の形状モデルに生じた応力や変形量の算出は、例えば、本実施例のように樹脂バンパーであれば、その素材のヤング率やポアソン比等に基づいて算出することができる。
【００３０】
次に、図３乃至図５に示すごとく、前記解析モデル作成装置２０の固定部材拘束演算部２７にて、前記強制弾性変形解析演算部２６によって互いの穴中心が合わせられた固定穴１０ａ・１１ａに、前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）をその軸心が前記固定穴１０ａ・１０ｂ中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）を前記被建付部材の形状モデル１１Ａの側に拘束させる演算が行われる（ステップＳ４）。尚、ここでいう「拘束」の操作は、図５に示すステップＳ４のごとく、ボルトモデル１２Ａを被建付部材の形状モデル１１Ａに対し固定部１２ｍ・１２ｍにて剛体接続させ、ボルトモデル１２Ａを形状モデル１１Ａに対し一体化させる操作、というように説明できる。
【００３１】
また、ここでの「拘束」の演算は、図５に示すごとく、被建付部材側の固定穴１１ａは、前記固定部材のボルトモデル１２Ａの直径と略同一の丸穴に設計される一方で、建付部材の固定穴１０ａは長穴に設計されることとする形状モデルの組み合わせを前提に行うものである。つまり、被建付部材と固定部材を互いに拘束した上で、後のステップＳ６における演算において、長穴の余裕（図５の空間１０ｐ・１０ｐ）のある分だけ、建付部材の「戻り変形」を許容させることを前提としているものである。尚、建付部材に丸穴、被建付部材の長穴を設ける組み合わせとする場合には、建付部材側に固定部材を拘束させることとすることになる。
【００３２】
次に、図３乃至図５に示すごとく、前記解析モデル作成装置２０の接触条件演算部２８にて、前記強制弾性変形解析演算部２６により作成された強制弾性変形形状モデル１０Ｂの固定穴１０ａ内側と、前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）の外側が接触するように制限するための接触条件を演算する（ステップＳ５）。これは、後のステップＳ６における演算において、被建付部材が戻り変形する場合に、その固定穴１０ａ（長穴）が前記固定部材のボルトモデル１２Ａに引っかかる範囲内に限って戻り変形が許容されるようにするための条件を設定するものである。換言すれば、図５のステップＳ５において、前記ボルトモデル１２Ａを主体とすれば、該ボルトモデル１２Ａが、前記固定穴１０ａの余裕の空間１０ｐ・１０ｐ内にある範囲で移動可能とするということであり、前記強制弾性変形形状モデル１０Ｂを主体とすれば、前記固定穴１０ａの端面が、前記ボルトモデル１２Ａの外周に接触するまで移動が許容されるということである。
【００３３】
次に、図３乃至図５に示すごとく、前記解析モデル作成装置２０の接触条件内形状モデル演算部２９にて、前記強制弾性変形形状モデル１０Ｂを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃが作成された場合に前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）に対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデル１１Ａに作用することで、前記被建付部材の形状モデル１１Ａに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデル１１Ｃを作成する（ステップＳ６）。図３の例では、ステップＳ６において、接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃについて、その固定穴１０ａ（長穴）が図において上方向に移動するように変形した解析モデルが作成され、前記固定穴１０ａの図における下部分に前記固定部材のボルトモデル１２Ａが配置されることとなっている。また、図５の例では、ステップＳ６において、接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃについて右側へ移動した解析モデルが作成され、接触条件内被建付部材形状モデル１１Ｃについて左側へ移動した解析モデルが作成される。
【００３４】
このステップＳ６では、前記強制弾性変形解析演算部２６によって強制変形された建付部材の形状モデルに生じた応力によって、建付部材の形状モデルは強制変形前の形状に戻ろうとすることになるが、前記接触条件によって、前記固定穴１０ａ内にボルトモデル１２Ａが存在するという条件があるため、建付部材が元の形に戻ろうとする変形は、前記固定穴１０ａがボルトモデル１２Ａに引っかかるようなときには、前記ボルトモデル１２Ａによって妨げられることになる。また、固定穴１０ａがボルトモデル１２Ａに引っかかるようなケースにおいては、ボルトモデル１２Ａは固定穴１０ａから力を受けることになり、さらに、この力が、被建付部材に作用することになって、被建付部材に変形が発生することになる。このような、力の発生を考慮して、前記建付部材については、接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃを作成し、前記被建付部材については、接触条件内被建付部材形状モデル１１Ｃを作成することとしている。また、このステップＳ６では、建付部材、被建付部材に作用する力を加味した上で、前記両形状モデル１０Ｃ・１１Ｃを作成するものであり、これにより、建付部材と被建付部材に互いに作用する力のつり合いが取れた状態がシュミレーションされることになる（接触条件によるつり合いのシミュレーション）。また、上記で述べた固定穴１０ａ・１１ａで定義される固定位置は、複数箇所に存在するものであり、各固定位置における前記固定部材（ボルトモデル１２Ａ）による接触条件の範囲内において、建付部材に作用する力がつり合うことにより、最終的な解析モデルが得られるものとなる。尚、被建付部材に作用する力や変形量の算出は、前記強制弾性変形解析演算部２６により算出された前記建付部材の形状モデルに生じた応力や、被建付部材のヤング率やポアソン比等に基づいて算出することができる。
【００３５】
また、このステップＳ６における建付部材の形状モデルの戻り変形により、前記固定部材にも力がかかるものと考えられるため、この力による固定部材の変形を考慮することで、前記接触条件内建付部材形状モデル、及び、前記接触条件内被建付部材形状モデルを作成することとしてもよい。これは、詳しくは、実施例２において説明するが、前記固定部材が、前記建付部材に一体的に成形されるものについて、例えば、樹脂成形品であれば、前記固定部材の変形量も大きくなるものと考えられるため、解析精度を向上させる上で有効な手段となる。一方、固定部材が剛性のある一般的なボルト部材のようなものであれば、固定部材自体の弾性変形は極少量であるが、この固定部材の変形量を考慮することとしてもよい。尚、固定部材に作用する力や変形量の算出は、前記強制弾性変形解析演算部２６により算出された前記建付部材の形状モデルに生じた応力や、被建付部材のヤング率やポアソン比等に基づいて算出することができる。
【００３６】
以上のようにして、前記接触条件内建付部材形状モデル、及び、前記接触条件内被建付部材形状モデルを作成することにより、図７に示すような解析モデルを作成することが可能となり、これにより、建付状態における隙３の評価等を行うことができる。この図７に示すような、ヘッドライト２、樹脂バンパー１０の解析モデルの作成は、前記接触条件内形状モデル演算部２９により作成される接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃ、接触条件内被建付部材形状モデル１１Ｃのデータに基づいて作成することができ、この作成は、前記接触条件内形状モデル演算部２９にて、ヘッドライトや他の部品などの形状モデルを前記部品集約演算部２５を介して取得するなどにより行うことが可能である。また、図７のように作成される解析モデル（ヘッドライト２、樹脂バンパー１０等）の各評価ポイントＰ１・Ｐ２・・・において得られる各評価値（この例では、隙３の各幅）を、他の評価判定装置に出力するなどして、前記各評価値に基づいて、例えば、設計の良否の判定を行ったり、建付部材である樹脂バンパー１０の設計変更や、固定穴の位置の変更を検討したり、被建付部材である前記ステー１１の設置位置の設計変更などを検討したりすることが可能となる。
【００３７】
以上のように、本実施例では、図１乃至図５に示すごとく、
建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶部２１と、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶部２２と、
前記建付部材を被建付部材に対して固定するための固定部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する固定部材形状モデル記憶部２３と、
前記建付部材形状モデル記憶部２１から形状モデルを取り込んで、流動反り解析を行う流動反り解析演算部２４と、
前記流動反り解析演算部２４により作成された建付部材の流動反り解析形状モデル１０Ａ、前記建付部材が建付けられる、前記被建付部材形状モデル記憶部２２に記憶された被建付部材の形状モデル１１Ａ、及び、前記固定部材形状モデル記憶部２３に記憶された前記建付部材と被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデル１２Ａを抽出する部品集約演算部２５と、
前記部品集約演算部２５にて抽出された、前記建付部材の形状モデル１０Ａ及び前記被建付部材の形状モデル１１Ａに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴１０ａ・１１ａについて、前記建付部材の流動反り解析形状モデル１０Ａの固定穴１０ａの中心１０ｍを、前記建付部材の形状モデルの固定穴１１ａの中心１１ｍに強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデル１０Ｂを作成する強制弾性変形解析演算部２６と、
前記強制弾性変形解析演算部２６によって互いの穴中心が合わせられた固定穴１０ａ・１１ａに、前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）をその軸心が前記固定穴１０ａ・１０ｂ中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）を前記被建付部材（図３・図５の形状モデル１１Ａ）の側に拘束させる固定部材拘束演算部２７と、
前記強制弾性変形解析演算部２６により作成された強制弾性変形形状モデル１０Ｂの固定穴１０ａ内側と、前記固定部材拘束演算部２７にて拘束された前記固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）の外側が接触するように制限するための接触条件を演算する接触条件演算部２８と、
前記強制弾性変形形状モデル１０Ｂを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃが作成された場合に前記固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）に対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデル１１Ａに作用することで、前記被建付部材の形状モデル１１Ａに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデル１１Ｃを作成する接触条件内形状モデル演算部２９と、が設けられる解析モデル作成装置２０とするものである。
【００３８】
また、建付部材の形状モデルを取り込んで、流動反り解析により流動反り解析形状モデル１０Ａを作成するステップＳ１と、
前記流動反り解析形状モデル、前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデル、及び、前記建付部材と被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデルを抽出し、前記流動反り解析形状モデル及び被建付部材の形状モデルを、設計上の座標空間内に設置するステップＳ２と、
前記流動反り解析形状モデル及び前記被建付部材の形状モデルに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴について、前記建付部材の流動反り解析形状モデルの固定穴１０ａの中心１０ｍを、前記建付部材の形状モデルの固定穴１１ａの中心１１ｍに強制的に合わせるように、前記建付部材の形状モデルを変形することで、前記建付部材の強制弾性変形形状モデル１０Ｂを作成するステップＳ３と、
前記強制弾性変形解析演算部２６によって互いの穴中心が合わせられた固定穴１０ａ・１１ａに、前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）をその軸心が前記固定穴１０ａ・１０ｂ中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）を前記被建付部材の形状モデル１１Ａ、又は、前記建付部材の強制弾性変形形状モデル１０Ｂの側に拘束させるステップＳ４と、
前記強制弾性変形解析演算部２６により作成された強制弾性変形形状モデル１０Ｂの固定穴１０ａ内側と、前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）の外側が接触するように制限するための接触条件を演算するステップＳ５と、
前記強制弾性変形形状モデル１０Ｂを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃが作成された場合に前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）に対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデル１１Ａに作用することで、前記被建付部材の形状モデル１１Ａに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデル１１Ｃを作成するステップＳ６と、を有する解析モデル作成方法とするものである。
【００３９】
また、上記の実施例１は、プログラムとして実現可能である。
即ち、コンピュータを、
建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶手段、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶手段、
前記建付部材を被建付部材に対して固定するための固定部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する固定部材形状モデル記憶手段、
前記建付部材形状モデル記憶手段から形状モデルを取り込んで、流動反り解析を行う流動反り解析演算手段、
前記部品集約演算手段にて抽出された、前記流動反り解析演算手段により作成された建付部材の流動反り解析形状モデル１０Ａ、前記被建付部材形状モデル記憶手段に記憶された前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデル１１Ａ、及び、前記固定部材形状モデル記憶手段に記憶された前記建付部材と被建付部材との固定に利用される固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）を抽出する部品集約演算手段、
前記建付部材の形状モデル１０Ａ及び前記被建付部材の形状モデル１１Ａに、それぞれ、１対１で対応すべく設計された固定穴１０ａ・１１ａについて、前記建付部材の流動反り解析形状モデル１０Ａの固定穴１０ａの中心１０ｍを、前記建付部材の形状モデルの固定穴１１ａの中心１１ｍに強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデル１０Ｂを作成する強制弾性変形解析演算手段、
前記強制弾性変形解析演算手段によって互いの穴中心が合わせられた固定穴１０ａ・１１ａに、前記固定部材の形状モデル（ボルトモデル１２Ａ）をその軸心が前記固定穴１０ａ・１０ｂ中心と一致するように設定し、前記固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）を前記被建付部材（図３・図５の形状モデル１１Ａ）の側に拘束させる固定部材拘束演算手段、
前記強制弾性変形解析演算手段により作成された強制弾性変形形状モデル１０Ｂの固定穴１０ａ内側と、前記固定部材拘束演算手段にて拘束された前記固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）の外側が接触するように制限するための接触条件を演算する接触条件演算手段、
前記強制弾性変形形状モデル１０Ｂを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデル１０Ｃが作成された場合に前記固定部材の形状モデル（図３・図５のボルトモデル１２Ａ）に対して前記接触条件内建付部材形状モデルから作用する力が前記被建付部材の形状モデル１１Ａに作用することで、前記被建付部材の形状モデル１１Ａに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデル１１Ｃを作成する接触条件内形状モデル演算手段、として機能させるプログラムとするものである。
【００４０】
そして、以上のようにして解析モデルを作成することによれば、製品段階において建付部材が建付けられた状態をより正確に予測可能となる。また、固定穴が長穴である場合でも、接触条件に従いつつ、接触条件内建付部材形状モデル、及び、接触条件内被建付部材形状モデルを求めることとするため、ＣＡＥの条件設定の効率化（簡易化）が可能となる。
【００４１】
また、以上の解析モデルの作成においては、前記固定穴の形状が長方形である場合や、固定部材の断面がボルトモデル１２Ａのように円形ではなく長方形である場合であっても、接触条件を考えを採用することにより、接触条件によるつり合いのシミュレーション、即ち、解析モデルの作成を行うことができ、汎用性の高いものとなる。また、建付部材は、本実施例のような樹脂バンパー１０に限られず、金属製の部材等であっても本実施例を適用することで、解析モデルの作成を行うことができる。
【実施例２】
【００４２】
本実施例は、図６に示すごとく、建付部材（流動反り解析形状モデル１０Ａ）に、固定部材１０ｆが一体的に形成されている場合における解析モデルの作成に関するものである。上記実施例１では、別部材である固定部材（ボルトモデル１２Ａ）の形状モデルを固定部材形状モデル記憶部２３から読み出して利用するものであったが、本実施例では、固定部材の形状モデルは、形状モデルの形状モデルと一体であるため、固定部材の形状モデルを単体では扱わないものである。
【００４３】
このため、本実施例では、実施例１において固定部材（ボルトモデル１２Ａ）に関する処理や装置構成を省略した形で実施可能となる。即ち、図２及び図６に示すごとく、
固定部材１０ｆを有する建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶部２１と、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶部２２と、
前記建付部材形状モデル記憶部２１から形状モデルを取り込んで、流動反り解析を行う流動反り解析演算部２４と、
前記流動反り解析演算部２４により作成された建付部材の流動反り解析形状モデル１０Ａ、及び、前記建付部材が建付けられる、前記被建付部材形状モデル記憶部２２に記憶された被建付部材の形状モデルを抽出する部品集約演算部２５と、
前記部品集約演算部２５にて抽出された、前記流動反り解析形状モデル１０Ａの固定部材を、前記被建付部材の形状モデルに前記固定部材に対応すべく設計された固定穴に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算部２６と、
前記強制弾性変形解析演算部２６により作成された強制弾性変形形状モデル１０Ｂの前記固定部材１０ｆの外側が、前記被建付部材の形状モデルの固定穴１１ａ内側と接触するように制限するための接触条件を演算する接触条件演算部２８と、
前記強制弾性変形形状モデル１０Ｂを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材１０ｆから前記被建付部材の形状モデルに力が作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算部と、が設けられる解析モデル作成装置とするものである。
【００４４】
尚、前記接触条件演算部２８による処理が、実施例１と異なるが、前記指令インタフェース３０にて実施例１、又は、実施例２のいずれかのケースであるかを指令することにより、前記接触条件演算部２８による処理の方法を切り替えることで、対応可能となる。また、このことからも解るように、本実施例２は、実施例１と同一の装置構成により実施可能なものである。即ち、固定部材が別体に設計される場合と、固定部材が建付部材に対して一体的に設けられるように設計される場合の両方を、一つの装置構成により実現可能なものとなる。
【００４５】
また、図２及び図６に示すごとく、
固定部材１０ｆを有する建付部材の形状モデルを取り込んで、流動反り解析により流動反り解析形状モデル１０Ａを作成するステップと、
前記流動反り解析形状モデル１０Ａ、及び、前記建付部材が建付けられる被建付部材の形状モデル１１Ａを抽出し、前記流動反り解析形状モデル１０Ａ、被建付部材の形状モデル１１Ａを、設計上の座標空間内に設置するステップＳＡ２と、
前記部品集約演算部２５にて抽出された、前記流動反り解析形状モデル１０Ａの固定部材１０ｆを、前記被建付部材の形状モデル１１Ａに前記固定部材に対応すべく設計された固定穴に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデル１０Ｂを作成するステップＳＡ３と、
前記強制弾性変形解析演算部２６により作成された強制弾性変形形状モデル１０Ｂの前記固定部材１０ｆの外側が、前記被建付部材の形状モデルの固定穴１１ａ内側と接触するように制限するための接触条件を演算するステップＳＡ５と、
前記強制弾性変形形状モデル１０Ｂを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材１０ｆから前記被建付部材の形状モデルに力が作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成するステップＳＡ６と、を有する解析モデル作成方法とするものである。
【００４６】
また、上記の実施例２は、プログラムとして実現可能である。
即ち、コンピュータを、
固定部材１０ｆを有する建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する建付部材形状モデル記憶手段と、
前記建付部材が建て付けられる被建付部材の形状モデルを３次元ＣＡＤデータとして記憶する被建付部材形状モデル記憶手段と、
前記建付部材形状モデル記憶手段から形状モデルを取り込んで、流動反り解析を行う流動反り解析演算手段と、
前記流動反り解析演算手段により作成された建付部材の流動反り解析形状モデル１０Ａ、及び、前記建付部材が建付けられる、前記被建付部材形状モデル記憶手段に記憶された被建付部材の形状モデルを抽出する部品集約演算手段と、
前記部品集約演算手段にて抽出された、前記建付部材の形状モデルの固定部材を、前記被建付部材の形状モデルに前記固定部材に対応すべく設計された固定穴に強制的に合わせた場合における、前記建付部材の強制弾性変形形状モデルを作成する強制弾性変形解析演算手段と、
前記強制弾性変形解析演算手段により作成された強制弾性変形形状モデル１０Ｂの前記固定部材１０ｆの外側が、前記被建付部材の形状モデルの固定穴１１ａ内側と接触するように制限するための接触条件を演算する接触条件演算手段と、
前記強制弾性変形形状モデルを前記接触条件内で変形させることにより、接触条件内建付部材形状モデルを作成するとともに、前記接触条件内建付部材形状モデルが作成された場合に前記固定部材１０ｆから前記被建付部材の形状モデルに力が作用することで、前記被建付部材の形状モデルに発生する変形を考慮した接触条件内被建付部材形状モデルを作成する接触条件内形状モデル演算手段、として機能させるプログラムとするものである。
【００４７】
以上の本実施例２においても、実施例１と同様の効果を得ることができるが、特に実施例２においては、例えば、前記固定部材が、樹脂成形品として建付部材に一体的に成形される場合であれば、図６のステップＳ６のように固定部材１０ｆが変形するため、この固定部材１０ｆの部位の応力集中による変形等も加味することで、前記接触条件によるつり合いのシミュレーションを行うことが好適である。また、この実施例２の場合では、実施例１における前記固定部材拘束演算部２７は不要とされる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】自動車ボディに樹脂バンパーと建て付ける実施例について説明する図。
【図２】解析モデル作成装置の構成の実施例について示す図。
【図３】形状モデルの変形等の流れについて説明する図。
【図４】解析モデル作成方法のフローチャートについて示す図。
【図５】形状モデルの変形等の流れについて側面断面を用いて説明する図。
【図６】実施例２による解析モデルの作成について説明する図。
【図７】建付状況の解析の例について示す図。
【符号の説明】
【００４９】
１    ボディー
２    ヘッドライト
１０    樹脂バンパー
１０ａ    固定穴
１１    ステー
１１ａ    固定穴
１２Ａ    ボルトモデル
２０    解析モデル作成装置
２１    建付部材形状モデル記憶部
２２    被建付部材形状モデル記憶部
２３    固定部材形状モデル記憶部
２４    解析演算部
２５    部品集約演算部
２６    強制弾性変形解析演算部
２７    固定部材拘束演算部
２８    接触条件演算部
２９    接触条件内形状モデル演算部
３０    指令インタフェース
３１    表示インタフェース
【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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