(57)【要約】【課題】自動車等の適用対象のワイヤーハーネスの配策設計期間を短縮化する。【解決手段】パラメータを少しずつ変えた複数のプロシージャＦ３や計算用ファイルを予め保存しておき、これらを会話型プリ／ポストプロセッサＦ２や専用アプリケーションに与えて、汎用有限要素法解析プログラムＦ１でＣＡＥ解析を行う。一部のパラメータの修正だけを行って多くのプロシージャＦ３や計算用ファイルを作成できるので、多くの設計案について極めて短時間で個々に寿命予測を行い、これらを短時間で比較検討することが可能となり、ワイヤーハーネスの配策設計期間が大幅に短縮する。【選択図】　　　　図２
2004013284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体線を絶縁層にて被覆してなる電線を単数または複数本束ねて、所望の適用対象に配策するワイヤーハーネスの屈曲寿命を予測するワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法であって、
前記ワイヤーハーネスの少なくとも形状についての情報について、汎用有限要素法解析プログラムのための会話型プリ／ポストプロセッサに対して対話形式で入力されるべきコマンドライン及び各種パラメータを入力順序に沿って記載したプロシージャを、前記コマンドライン及び前記パラメータの少なくとも一方について変化させながら複数作成するプロシージャ作成工程と、
前記プロシージャを前記会話型プリ／ポストプロセッサに与え、当該プロシージャに記載されている順序に沿って前記汎用有限要素法解析プログラムが前記ワイヤーハーネスの三次元形状モデルを作成し、当該三次元形状モデルが屈曲変化する場合の曲率値を有限要素法により求める曲率値計算工程と、
前記曲率値に基づいて前記ワイヤーハーネスの屈曲予想寿命を得る予想寿命出力工程と
を備えるワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法。
【請求項２】
導体線を絶縁層にて被覆してなる電線を単数または複数本束ねて、所望の適用対象に配策するワイヤーハーネスの屈曲寿命を予測するワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法であって、
前記ワイヤーハーネスの三次元形状モデルの作成及び屈曲寿命予測に必要な各種パラメータのみを汎用の表作成ソフトウェアプログラムを用いて入力しファイル化するパラメータ入力工程と、
前記表作成ソフトウェアプログラムでファイル化した前記各種パラメータを専用アプリケーションに入力し、前記専用アプリケーションで個々の前記各種パラメータに対応するコマンドラインを付加して計算用ファイルを作成し、当該計算用ファイルを所定の汎用有限要素法解析プログラムに入力する自動コマンドライン付加工程と、
前記計算用ファイルに基づいて前記汎用有限要素法解析プログラムが前記ワイヤーハーネスの三次元形状モデルを作成し、当該三次元形状モデルの曲率値を有限要素法により求める曲率値計算工程と、
前記曲率値に基づいて前記ワイヤーハーネスの屈曲予想寿命を得る予想寿命出力工程と
を備えるワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法。
【請求項３】
請求項２に記載のワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法であって、
前記汎用有限要素法解析プログラムを用いた前記曲率値計算工程が、
計算処理が所定の処理量を経過しているか否かを判断し、計算処理が所定の処理量を経過した場合に、計算のどの段階で発散したのかを自動的に検索する工程と、
検索結果に基づいて前記計算用ファイルを自動修正する工程と
を備えるワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法であって、
前記ワイヤーハーネスの曲率値計算工程において、ドアの開閉に伴うワイヤーハーネスの屈曲変化、または座席シート下またはエンジンルームに配索される場合に片側の固定点がスライド運動するのに伴ってなされるワイヤーハーネスの屈曲変化についての曲率値を求めることを特徴とするワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所望の適用対象に配策するためのワイヤーハーネスの屈曲寿命を予測するワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の電気機器との接続に複数本の電線を結束してなるワイヤーハーネスにおいて、ドアやスライドシートなどワイヤーハーネス自体が屈曲する部位が存在する。このワイヤーハーネスにおいて屈曲によりワイヤーハーネスを構成する電線の寿命を推定する目的で、屈曲試験・屈曲解析が実施されている。
【０００３】
従来、例えば自動車のワイヤーハーネスは、自動車の製造メーカー（以下「製造局」と称す）側で自動車の成立性等を考慮し、配策検討した上での試作品での性能評価を行い、製品化してきた。
【０００４】
この場合、初期設計の段階から、ワイヤーハーネスの屈曲性能を完全に考慮することは困難である。したがって、従来では、初期設計を行った段階で、試作品を制作し、この試作品に対する評価試験で問題が発覚した時点で、設計変更を繰り返しながら作り込みを行っている。
【０００５】
具体的に、図２８は従来のワイヤーハーネスに関する設計手順を示している。
【０００６】
まずステップＴ１において、車両ボディの全体的な設計構想を行う。
【０００７】
次のステップＴ２において、車両ボディに適合するように、ワイヤーハーネス（図２８では「Ｗ／Ｈ」と表記している）の設計構想を行う。
【０００８】
そして、ステップＴ３において、ステップＴ２で構想されたワイヤーハーネスの設計に基づいて、ワイヤーハーネスを試作してみる。
【０００９】
続いて、ステップＴ４で、試作されたワイヤーハーネスを実際に繰り返し屈曲させ、屈曲評価試験を実施する。そして、その屈曲評価試験結果を検討し（ステップＴ５）、要求される屈曲耐性が得られない場合には、ステップＴ３の試作を再度行い、屈曲評価試験（ステップＴ４）及びその結果検討（ステップＴ５）を、要求される屈曲耐性が得られるまで繰り返し行って、最終的に肯定的な検討結果が得られた段階で、量産を開始する（ステップＴ６）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
近年、例えば自動車業界全体において、開発期間の短縮や、試作品制作を省略したいという要請があり、従来のような試作品の制作（ステップＴ３）及び屈曲評価試験（ステップＴ４，Ｔ５）を行う仕事の進め方を改善したいという要望がある。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、ワイヤーハーネスの設計に際して、試作品の制作及びその屈曲評価試験を行わずにワイヤーハーネスの屈曲寿命を効率的に予測することで、自動車の総合的な開発期間を短縮化し得るワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、導体線を絶縁層にて被覆してなる電線を単数または複数本束ねて、所望の適用対象に配策するワイヤーハーネスの屈曲寿命を予測するワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法であって、前記ワイヤーハーネスの少なくとも形状についての情報について、汎用有限要素法解析プログラムのための会話型プリ／ポストプロセッサに対して対話形式で入力されるべきコマンドライン及び各種パラメータを入力順序に沿って記載したプロシージャを、前記コマンドライン及び前記パラメータの少なくとも一方について変化させながら複数作成するプロシージャ作成工程と、前記プロシージャを前記会話型プリ／ポストプロセッサに与え、当該プロシージャに記載されている順序に沿って前記汎用有限要素法解析プログラムが前記ワイヤーハーネスの三次元形状モデルを作成し、当該三次元形状モデルが屈曲変化する場合の曲率値を有限要素法により求める曲率値計算工程と、前記曲率値に基づいて前記ワイヤーハーネスの屈曲予想寿命を得る予想寿命出力工程とを備える。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、導体線を絶縁層にて被覆してなる電線を単数または複数本束ねて、所望の適用対象に配策するワイヤーハーネスの屈曲寿命を予測するワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法であって、前記ワイヤーハーネスの三次元形状モデルの作成及び屈曲寿命予測に必要な各種パラメータのみを汎用の表作成ソフトウェアプログラムを用いて入力しファイル化するパラメータ入力工程と、前記表作成ソフトウェアプログラムでファイル化した前記各種パラメータを専用アプリケーションに入力し、前記専用アプリケーションで個々の前記各種パラメータに対応するコマンドラインを付加して計算用ファイルを作成し、当該計算用ファイルを所定の汎用有限要素法解析プログラムに入力する自動コマンドライン付加工程と、前記計算用ファイルに基づいて前記汎用有限要素法解析プログラムが前記ワイヤーハーネスの三次元形状モデルを作成し、当該三次元形状モデルの曲率値を有限要素法により求める曲率値計算工程と、前記曲率値に基づいて前記ワイヤーハーネスの屈曲予想寿命を得る予想寿命出力工程とを備える。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法であって、前記汎用有限要素法解析プログラムを用いた前記曲率値計算工程が、計算処理が所定の処理量を経過しているか否かを判断し、計算処理が所定の処理量を経過した場合に、計算のどの段階で発散したのかを自動的に検索する工程と、検索結果に基づいて前記計算用ファイルを自動修正する工程とを備える。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法であって、前記ワイヤーハーネスの曲率値計算工程において、ドアの開閉に伴うワイヤーハーネスの屈曲変化、または座席シート下またはエンジンルームに配索される場合に片側の固定点がスライド運動するのに伴ってなされるワイヤーハーネスの屈曲変化についての曲率値を求める。
【００１６】
【発明の実施の形態】
｛第１の実施の形態｝
＜原理＞
図１は、この発明の第１の実施の形態に係る電線束（ワイヤーハーネス）の設計方法を示している。このワイヤーハーネス設計方法は、ワイヤーハーネスを配策適用する対象（適用対象）に配策するための電線束の開発設計の初期段階において、コンピュータに予め格納されたソフトウェアプログラムで定義された手順に従って、設計された電線束の屈曲寿命予測を素早く実行する。尚、以下の説明では、電線束の適用対象として車両ボディを例に挙げて説明する。
【００１７】
まずステップＵ１において電線束の適用対象としての車両ボディの全体的な設計構想を行う（適用対象設計構想工程）。
【００１８】
次のステップＵ２において、車両ボディ（適用対象）に適合するように、電線束（ワイヤーハーネス：図１では「Ｗ／Ｈ」と表記している）の設計構想を行う（ワイヤーハーネス設計構想工程）。
【００１９】
そして、ステップＵ３において、ステップＵ２で構想された電線束の設計に基づいて、ＣＡＥ（コンピュータ・エイディッド・エンジニアリング）の手法を用いて電線束の屈曲寿命予測をシミュレーションし、そのシミュレーション結果を即座にステップＵ１（車両ボディ設計構想）及びステップＵ２（電線束設計構想）にフィードバックする。
【００２０】
かかるステップＵ１〜Ｕ３の工程を、要求される電線束の屈曲耐性が得られるまで繰り返し行って、最終的に肯定的な検討結果が得られた段階で、量産を開始する（ステップＵ４）。
【００２１】
これにより、従来のように電線束（ワイヤーハーネス）についての試作品の制作（図２８中のステップＴ３）及び屈曲評価試験（図２８中のステップＴ４）といった多大な時間を要していた工程を省略することができる。また、コンピュータを用いて容易に屈曲寿命予測を行うことができるので、従来では、電線束の製造メーカー（電線製造局）のみが当該電線束のステップＵ３である屈曲寿命予測を行い得たのに対して、この実施例の場合だと、ステップＵ３について、その電線束を応用して使用する適用対象の設計製造メーカー（適用対象設計局）内だけでも、コンピュータを用いて容易に電線束の屈曲寿命予測を行うことができる。したがって、設計早期の段階で信頼性を十分に確保しながら開発期間の短縮を図ることが可能となる。
【００２２】
ここで、上記のステップＵ３においては、電線束の取付位置やクランプ等の位置、ワイヤーハーネスの直径や長さ、電線束の端点の運動方向や運動量等の各種パラメータを端末コンピュータＦ０に入力し、図２に示した市販の汎用有限要素法解析プログラム（ＭＡＲＣプログラム）Ｆ１を用いてＣＡＥにて電線束の屈曲寿命予測をシミュレーションする。この際、汎用有限要素法解析プログラムＦ１のインターフェースとして市販の会話型プリ／ポストプロセッサＦ２を使用し、特に、その会話型プリ／ポストプロセッサＦ２に取り付け位置・材料・形状等の各種のパラメータ等を入力する方法として、これらを会話型方式で入力するのではなく、予めプロシージャファイルＦ３（Ｆ３ａ，Ｆ３ｂ，Ｆ３ｃ，Ｆ３ｄ，Ｆ３ｅ，…）を端末コンピュータＦ０で作成してバッチ処理でメインコンピュータＦ４の会話型プリ／ポストプロセッサＦ２に与えるようにしている。
【００２３】
一般に、汎用有限要素法解析プログラムＦ１は、電線束の屈曲解析以外の様々な解析（構造解析・熱解析など）でも使用でき、非常に汎用性に富む反面、必要な入力項目がどれなのか判断するのにある程度慣れが必要であり、メインコンピュータＦ４の会話型プリ／ポストプロセッサＦ２にキーボード等を用いて手入力で数値を入力する必要があるため、会話型プリ／ポストプロセッサＦ２から汎用有限要素法解析プログラムＦ１に計算用ファイルを出力するのに多大な時間と手間がかかるといった問題点がある。特に、各種パラメータを少しずつ変化させながら、数百パターン以上の極めて多数の設計案（モデル）を設計し、これらの設計案についてそれぞれ汎用有限要素法解析プログラムで屈曲寿命予測を行うような場合には、一部の寸法が異なるだけのモデルについて全てのパラメータを会話型プリ／ポストプロセッサＦ２に一々入力しながらモデル作成することになり、手間がかかり工数が多く、寸法間違いなどが発生しやすい。
【００２４】
これに対して、この実施例では、端末コンピュータＦ０において予めプロシージャファイルＦ３を作成するようにしているので、プロシージャの記載内容を少しずつ変更して、それらを別々のファイル名のプロシージャファイルＦ３ａ，Ｆ３ｂ，Ｆ３ｃ，Ｆ３ｄ，Ｆ３ｅ，…として用意しておくだけで、多くの設計についてのプロシージャＦ３ａ，Ｆ３ｂ，Ｆ３ｃ，Ｆ３ｄ，Ｆ３ｅ，…を容易に作成でき、複数のプロシージャＦ３ａ，Ｆ３ｂ，Ｆ３ｃ，Ｆ３ｄ，Ｆ３ｅ，…を次々と変更して解析を行うことで、多くの設計に対する素早いトライアル解析を行って、その多くの解析結果を素早く比較判断できる。したがって、個々の設計について対話形式で会話型プリ／ポストプロセッサＦ２にパラメータ等を手入力する場合に比べて、極めて効率的に設計の評価を行うことができる。
【００２５】
＜一の実施例＞
上述のステップＵ３のＣＡＥでの電線束の屈曲寿命予測方法の実施例について詳述する。
【００２６】
図３は、一例として、設計対象となる電線束（ワイヤーハーネス）１がグロメット（保護管）２内を貫通している状態を示す側面図である。そして、上記のステップＵ３の例として、自動車等のドア３（図３中の符号Ａの領域）の所定位置（ドアパネル）４とボディ５（図３中の符号Ｃの領域）の所定位置（ボディパネル）６との間Ｂのヒンジ部付近に設置されるグロメット２内を電線束１が貫通する場合に、ドア３の開閉動作に伴って電線束１が伸屈変化する際の電線束１の屈曲寿命を予測する場合を説明する。尚、この明細書では、ドア３、ドアパネル４、ボディ５及びボディパネル６を外部構造体と総称する。
【００２７】
本発明者等は、電線束１の屈曲寿命を支配する因子について鋭意検討を行った。その結果、特に低温下においては、各電線の絶縁層の疲労破壊によりクラックが生じると、そのクラックが生じた部分の導体部に局部的な応力がかかりやすくなることから、電線束１の各電線中の断線は導体部を被覆する絶縁層の疲労破壊に主として支配されるものであり、絶縁層の疲労破壊はその表面歪みの変化量と強い相関を有することを究明した。すなわち、電線束１の屈曲寿命と曲げ変化時の絶縁層表面の歪み変化量との間に強い相関関係が存在するという知見を得たのである。ただし、電線束１が実際に自動車のドア３等に設置される場合には、Ｓ字形やＵ字形等の様々な形状で設置される。そして、その形状によって、電線束１への応力のかかり方も変化する。しかしながら、電線束１が様々な形状で設置されるにも拘わらず、電線束１の屈曲寿命と歪み変化量との間の相関関係は電線束１の形状には依存せず、幅広い屈曲形状において一定であるとの知見も得た。
【００２８】
したがって、電線束１の屈曲寿命と歪み変化量との間の相関関係を予め実験的に求めておけば、様々な製品条件下の電線束１についてその歪み変化量を解析するだけで電線束等の屈曲寿命を予測することができることとなる。
【００２９】
そして、電線束１についてその歪み変化量を解析する場合に、メインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１を用いることが効率的であるが、電線束１が複数の電線を含んでおり、またグロメット２の形状が複雑であるため、これらの形状及び物性（曲げ剛性）を厳密にモデリングして有限要素法で解析を行うと、コンピュータの計算処理負荷が多大なものとなってしまう。そこで、この実施例では、各構造体の有限要素モデルを単純化してコンピュータの計算処理負荷を低減しながら、屈曲寿命予測を行う例について説明する。
【００３０】
具体的に、この実施例では、複数のプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）を作成するプロシージャ作成工程と（図４中のステップＳ１）と、有限要素法を用いたＣＡＥ解析により電線束１の曲率値を求める曲率値計算工程（図６参照）と、得られた電線束１の曲率値に基づいて電線束１の屈曲予想寿命を得る予想寿命出力工程とを順次実行する。
【００３１】
ここで、前提として、曲率値計算工程で実行されるＣＡＥ解析は、汎用有限要素法解析プログラムである汎用有限要素法解析プログラムＦ１が使用される。この汎用有限要素法解析プログラム（ＭＡＲＣプログラム）Ｆ１は、ＮＡＳＴＲＡＮプログラムやＡＤＩＮＡプログラム等と同様に、構造解析をはじめとして、熱伝導解析、音響解析、静電場解析などの多数の機能のライブラリ群から必要なものを選択して自由度の高い解析処理を行なうことができ、特に非線形解析を精度良く行なうことができるものである。
【００３２】
また、会話型プリ／ポストプロセッサＦ２は、例えば汎用有限要素法解析プログラムＦ１の対話型インターフェイスを実現するための汎用の「Ｍｅｎｔａｔ（登録商標）」等が使用される。これは、汎用有限要素法解析プログラムＦ１の前処理（対話的な入力データの作成）及び後処理（解析結果の表示等）をグラフィックス・ディスプレイ上で行うための汎用ソフトウェアプログラムであって、具体的に、キーボード等の文字・数字の入力装置を用いて、固有の文法に対応したコマンドライン及びパラメータを対話形式で入力しながら対象物の三次元形状を定義することが可能となっており、また、対話形式での入力順序に対応した順序でコマンドライン及びパラメータ（これらを「記述内容」と総称する）が記述されたプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）のファイル名等を入力して、当該記述内容に定義されたコマンドライン及びパラメータの手順通りに汎用有限要素法解析プログラムＦ１に入力するようになっている。
【００３３】
以上の各種ソフトウェアプログラムを使用した場合の各工程の具体的方法について詳述する。
【００３４】
＜１．プロシージャ作成工程＞
このプロシージャ作成工程（図４中のステップＳ１）では、メインコンピュータＦ４の会話型プリ／ポストプロセッサＦ２に入力すべき各種のパラメータ及びコマンドラインを含めたプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）の電子データファイルを端末コンピュータＦ０側の作表ソフトウェアプログラムで予め作成しておき、当該プロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）をメインコンピュータＦ４に転送する。特に、複数（例えば数百以上）の設計に係る複数のプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）を予め作成しておいて、これらのプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）を変更しながら会話型プリ／ポストプロセッサＦ２に与えることで、容易に複数（数百以上）の設計に対するＣＡＥ解析を行うことができるようにする。
【００３５】
プロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）の記述内容に含まれるコマンドラインとしては、例えば、「ｓｙｓｔｅｍ　ｒｅｓｅｔ（初期化コマンド）」や「ａｄｄ　ｐｏｉｎｔ（三次元形状を特定するための頂点または中心点等の三次元座標を追加するコマンド）」等がある。
【００３６】
また、プロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）の記述内容に含まれるパラメータとしては、例えば、グロメット２の三次元形状を特定するための各頂点の三次元座標、グロメット２や電線束１の中心点の三次元座標、電線束１の半径や長さ、及び各頂点同士が線で結ばれる関係を示すリンク情報等がある。これらの各パラメータは、例えば手書きで作成した設計図面（図示省略）を基本図面（テンプレート）とし、その基本図面における各頂点等の座標をプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）内のパラメータとしてそのまま採用したり、その基本図面の一部に変更（マイナーチェンジ）を加えてプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）内のパラメータとして入力したりする。あるいは、ＣＡＤシステムで設計図面を設計した場合に、そのＣＡＤシステムで使用した各頂点の三次元座標等をそのまま電子データとして作表ソフトウェアプログラムに転送・複写し、当該電子データをテンプレートとしてプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）のパラメータとしてそのままあるいは変更（マイナーチェンジ）を加えて採用すればよい。
【００３７】
そして、これらのコマンドライン及びパラメータが、対話形式で会話型プリ／ポストプロセッサＦ２に入力されるのと同じ順序で配列（入力トレース）されて個々の設計に対応する複数のプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）が作成される（図４中のステップＳ１）。
【００３８】
図５は、ひとつのプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）の例を示す図である。図５中の各行において、「＊」印が記述されていればその行がコマンドラインである旨を示している。１行目Ｌ１では保存及び転送する際のファイル名が定義され、２行目Ｌ２ではその確認のための「ｙｅｓ」を入力する旨を示している。３行目Ｌ３では新しい三次元形状モデルである旨を示す「ｎｅｗ　ｍｏｄｅｌ」が入力され、４行目Ｌ４ではその確認のための「ｙｅｓ」を入力する旨を示している。５行目Ｌ５では会話型プリ／ポストプロセッサＦ２の三次元形状作成動作をリセットする旨、６行目Ｌ６では座標軸の移動状態をリセットする旨、７行目Ｌ７では点や線の複写状態をリセットする旨が入力される。そして、８行目Ｌ８で点をプロット（点追加）する旨の「ａｄｄ　ｐｏｉｎｔ」のコマンドが入力され、９行目Ｌ９以降に各点の三次元座標等の各種のパラメータが入力される。
【００３９】
ここで、プロシージャＦ３の記載内容に含ませるパラメータの具体的な項目としては、電線束１を固定する固定点の取付座標と、電線束１の属性情報と、グロメット２の属性情報と、ドア３の開閉角度と、温度条件とがある。
【００４０】
電線束１の固定点の取付座標としては、例えば図７または図８の如く、自動車のドア３のドアパネル４及びボディ５のボディパネル６の各座標位置を特定するとともに、このドア３及びボディ５のそれぞれにクランプＴ等により電線束１が固定される座標位置を特定してそれぞれ入力を行う。この場合の入力値としては、例えば図７のようにドア３の閉状態での取付座標を入力しておけば、図８に示したドア開状態での電線束１の形状は、ドア３の開状態への変化に伴って計算により求めることができるため、プロシージャＦ３の記載内容として予め入力しておく必要がない。
【００４１】
パラメータとしてプロシージャＦ３内に含ませておくべき電線束１の属性情報としては、電線束１を構成する電線の種類（製品番号）、当該電線内の導体線の径、当該導体線の本数及び各導体線及び各絶縁層のそれぞれの曲げ剛性の値等を特定して入力を行う。
【００４２】
また、グロメット２の属性情報としては、管状のグロメット２の貫通孔の内径及びグロメット２の長さ等を特定して入力を行う。ここで、グロメット２の剛性については入力の必要がない。この理由は次の通りである。
【００４３】
この一例におけるＣＡＥでの電線束１の屈曲寿命予測方法は、文字通りに当該電線束１の屈曲寿命を予測するだけでよいため、グロメット２の屈曲寿命は問題にする必要がない。また、この実施例では、自動車の低温下での使用における予測値を求めることが目的となっているが、常温や低温といった温度変化に伴うグロメット２の曲げ剛性の変化は、使用される材質の違いに起因して、電線束１の温度変化に伴う曲げ剛性の変化に比べると無視できることを実験により明らかにした。したがって、電線束１が低温下において硬化したときには、グロメット２の形状によって電線束１の形状が束縛されることはほとんどなく、むしろ電線束１の形状によってグロメット２の形状が束縛されることになる。このことから、グロメット２の形状を把握しさえすれば、グロメット２の温度変化に伴う曲げ剛性のパラメータは要求されず、故に、グロメット２の剛性を無視しても、電線束１の屈曲寿命を十分に予測することができることから、グロメット２の曲げ剛性等の物性パラメータの入力を省略しても、電線束１の屈曲寿命の予測値の精度が低下することはない。
【００４４】
ドア３の開閉角度は、ドア３が閉状態のときの当該ドア３のボディ５に対する相対角度と、ドア３が開状態のときの当該ドア３のボディ５に対する相対角度とを特定して入力する。
【００４５】
また、電線束１については、常温や低温（冬季での冷温に相当する温度を含む）等の温度の変化に応じて曲げ剛性の値が変化するため、温度のパラメータをも含まれる。
【００４６】
かかるプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）が設計の変更毎に別々の複数（例えば数百以上）のファイルとして端末コンピュータＦ０内に保存され、またメインコンピュータＦ４の会話型プリ／ポストプロセッサＦ２にＦＴＰなどで転送（図４中のステップＳ２）される。
【００４７】
尚、プロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）の作成に使用される作表ソフトウェアプログラムとしては、例えばＥｘｃｅｌ（商品名）等の市販のものが使用される。
【００４８】
このように、プロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）が作表ソフトウェアプログラムを用いて設定されるため、この作表ソフトウェアプログラムで作成された表内のデータの任意の一部を改変（マイナーチェンジ）しながら、それぞれ変更が加えられる毎に異なったファイル名で端末コンピュータＦ０のハードディスクドライブ等の記憶装置内に格納しておくことで、多数のプロシージャＦ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）を容易に作成して保存することができる。
【００４９】
＜２．曲率値計算工程＞
曲率値計算工程は、メインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１を用いて三次元形状モデルを作成し、この三次元形状モデルについての有限要素法の計算処理により、電線束１を模した仮想単線１１（図９参照）のドア開状態とドア閉状態でのそれぞれの曲率半径Ｒを求める工程であり、図６の如く、メインコンピュータＦ４の会話型プリ／ポストプロセッサＦ２にパラメータ等をプロシージャＦ３のファイルとして入力するパラメータ入力工程（図６中のステップＳ０１及び図４中のステップＳ３）と、汎用有限要素法解析プログラムＦ１にて各構造体の初期形状を決定する初期形状決定工程（図６中のステップＳ０２，Ｓ０４及び図４中のステップＳ４，Ｓ５）と、ドア３の開閉動作に伴ってグロメット２内の電線束１が伸屈変化する際の動作解析を行う伸屈動作解析工程（ステップＳ０３，Ｓ０５〜Ｓ０８）とを備える。
【００５０】
２−１　パラメータ入力工程
パラメータ入力工程では、まず図６中のステップＳ０１（図４中のステップＳ３に相当）において、会話型プリ／ポストプロセッサＦ２でプロシージャＦ３を起動し、プロシージャＦ３内に記述されている上記の記載内容（コマンドライン及びパラメータ）を汎用有限要素法解析プログラムＦ１に入力する。
【００５１】
かかるパラメータ入力工程の後の工程は、コンピュータのハードディスク内に予め格納されたソフトウェアプログラムに規律された手順で、ＣＰＵが動作することにより実行される。
【００５２】
２−２　仮想単線径計算工程
この実施例では、後述のように、複数の電線から構成される電線束を１本の仮想単線１１（図９）にモデリング化して屈曲寿命予測を行うことになる。そこで、ステップＳ０１Ａにおいて、そのモデリングすべき仮想単線１１の径を、パラメータ入力工程（ステップＳ０１）で入力された電線の種類（製品番号）、当該電線内の導体線の径及び当該電線の本数の情報に基づいて作表ソフトウェアプログラム内で後述の（１）式により決定する。
【００５３】
具体的には、コンピュータのハードディスク内に、各電線の被覆部をも含めた外径（仕上げ外径）のリストが予め格納されており、パラメータ入力工程（ステップＳ０１）で入力された電線の種類（製品番号）に応じて、それぞれの仕上げ外径を読み出す。ここで、個々電線の種類を変数ｖ（＝１〜ｍ）で表すこととし、その種類ｖの電線の仕上げ外径をｄｖで表すこととする。また、パラメータ入力工程（ステップＳ０１）で入力された各電線ｖの使用本数をＮｖとする。このとき、電線束を単純モデル化するための仮想単線の径Ｄｘは、次の多次元近似式である（１）式により求める。
【００５４】
【数１】
2004013284.tif 000003
【００５５】
ここで、（１）式中のａｉ（ただしｉ＝０，１，２，…，ｎ）は、経験則によって導き出される固有の係数であり、これらの計算方法は、例えばプロシージャＦ３のコマンドラインとして定義付けられる。
【００５６】
このように、電線束をモデリング化する際、操作者は、プロシージャ作成（図４中のステップＳ１）において、電線の種類及び本数を入力するだけで、仮想単線１１の径を端末コンピュータＦ０に自動的に計算させることができるため、ステップＳ０１Ａの処理が極めて容易になる。
【００５７】
また、かかる仮想単線径計算工程と併せて、予めプロシージャＦ３内に記載された電線束１内の各構造体としての個々の電線ｖ（導体線及び絶縁層）の曲げ剛性のパラメータを読み出しておく。この曲げ剛性のパラメータは、初期形状、ドア３の開状態及び閉状態のそれぞれにおいて、電線束１の形状を正確にモデリングするために使用するものである。尚、この実施例では、図９の如く、電線束１については単純な１本の仮想単線１１を想定してその形状をモデリングし、そのモデリング形状に基づいて、各電線（被覆部となる絶縁層を含む）の表面の屈曲寿命を予測するようにする。
【００５８】
２−３　初期形状決定工程
次段の初期形状決定工程では、メインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１にて、グロメット２を単純モデル化した仮想パイプ９（図１１参照）と、電線束１を単純モデル化した仮想単線１１（図９参照）との初期形状を決定して有限要素モデルを作成する。
【００５９】
まずステップＳ０２において、仮想パイプ９と仮想単線１１とを仮想空間上で直線状に配置してこれらの有限要素モデル（三次元形状モデル）を作成する。
【００６０】
この場合、まず図１０に示したように、グロメット２の内径寸法Ｄ１の貫通孔７内に、外径Ｄ２の太さを有する電線束１が貫通している現実的なモデル（以下「現実モデル」と称す）を作成しておく。この場合、電線束１に対するグロメット２の余裕空間の余裕寸法は、グロメット２の内径寸法Ｄ１から電線束１の外径Ｄ２を減算した（Ｄ１−Ｄ２）となる。
【００６１】
ここで、電線束１の初期形状を決定する段階では、その太さ（外径Ｄ２）を考慮すると形状決定の作業が複雑になるため、上記の現実モデル以外に、図１１のように電線束１の中心軸としての太さを持たない中心線８のみを考慮した仮想モデルを決定しておく。
【００６２】
この仮想モデルの場合、電線束１の外表面とグロメット２の内周面との離間距離は現実の寸法に近い寸法を適用することが望ましいことはいうまでもない。そこで、上述のステップＳ０１Ａで求めたＤｘ（（１）式参照）を近似的に電線束の径Ｄ２として採用し、図１１のように、太さを持たない中心線８から現実の離間距離｛（Ｄ１−Ｄ２）／２｝と同じ寸法だけ離間した仮想パイプ９を想定しておく。仮想パイプ９の内径は（Ｄ１−Ｄ２）である。この値は、上記した余裕空間の余裕寸法に一致している。尚、このステップＳ０２での現実モデル及び仮想モデルでは、電線束１の中心線８が仮想パイプ９の中心線と一致するように配置しておく。ここで決定された直線状の仮想パイプ９の形状を図１２に示す。図１２中の符号Ｌ１はこの屈曲寿命予測方法の解析計算処理において使用する電線束１（及びその中心線８）の長さ寸法を示しており、少なくともドアの開閉動作によって変形する可能性のある部分の長さ以上に設定される任意の値が適用される。また、符号Ｌ２は実際のグロメット２の長さ寸法であり、ここでは仮想パイプ９の長さ寸法として図示される。
【００６３】
そして、現実モデル及び仮想モデルのそれぞれについて、所定の細かさの有限要素網目を設定して要素分割を行っておく。尚、仮想パイプ９の内部での電線束１の中心線８の形状は、電線束１の中心線８の屈曲寿命の予測を行う上で極めて重要である。このため、要素分割を行う際には、仮想パイプ９の外部で設定する電線束１の中心線８の有限要素網目よりも仮想パイプ９内部の電線束１の中心線８の有限要素網目を細かく設定しておく。
【００６４】
尚、かかるステップＳ０２での作業は、ステップＳ０１で入力されたプロシージャＦ３のコマンドライン及びパラメータに基づいてメインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１によって計算処理される。
【００６５】
次に、ステップＳ０３において、図１３に示したように、ドア３のドアパネル４及びボディ５のボディパネル６の実状に対応した座標位置から、これらの有限要素モデルを作成する。ここでは、ドアパネル４及びボディパネル６の初期形状として、例えばドア閉状態での形状を適用しておく。また、ドア３及びボディ５のそれぞれにおける電線束１のクランプＴの位置を特定しておく。ここで決定したドアパネル４及びボディパネル６の座標位置は、グロメット２及び仮想パイプ９の取付位置（グロメット位置）を決定付けるものである。このステップＳ０３での作業は、ステップＳ０１で入力されたパラメータに基づいてコンピュータのＣＰＵにおいて自動的に計算処理される。
【００６６】
続くステップＳ０４では、仮想パイプ９及び電線束１の中心線８のモデルでの初期形状を計算する。具体的には、上記ステップＳ０２で作成した仮想パイプ９及び電線束１を、上記ステップＳ０３で作成したドアパネル４及びボディパネル６の座標位置に対応するよう変形し、図１４に示したように仮想パイプ９及び電線束１の中心線８の初期形状を決定する。
【００６７】
ここで、電線束１の中心線８の初期形状の決定方法についてさらに詳しく説明する。
【００６８】
例えば、図１５及び図１６のように、グロメット２の内周形状に対応する仮想パイプ９の内部を、電線束１の形状に対応するその中心線８が貫通する場合に、仮想パイプ９の両端部の中心点９ａ，９ｂを電線束１の中心線８が通過するようにして中心線８の形状を決定する方法も考えられる。しかしながら、仮想パイプ９の内部空間内で電線束１の中心線８が寸法的に余裕を持って配される（このことは、グロメット２の内部空間において電線束１が余裕をもって配置されることに対応している）ことから、電線束１の中心線８が仮想パイプ９の両端部の内周の中心点９ａ，９ｂを通過するとは限らない。むしろ、ドア３が開状態になることによって、仮想パイプ９及び電線束１の中心線８が図１５のように湾曲すると、電線束１の中心線８がそのクランプＴの位置に制約を受けることで仮想パイプ９の両端部の内周の中心点９ａ，９ｂからずれた状態になることがほとんどである。このように、電線束１の中心線８を現実のものと異なる形状でモデリングして屈曲寿命の予測を行うと、実際の電線束１の屈曲寿命とは大幅に異なった予測値が計算されることになってしまう。
【００６９】
これらのことから、この実施例では、仮想パイプ９の存在をほとんど無視して電線束１の中心線８のモデリングを行う（以下「完全フリーモデル」と称する）。すなわち、電線束１の中心線８（電線束１の形状に対応）及び仮想パイプ９（グロメット２の形状）が一直線状に配置される場合は、図１８のように、電線束１の中心線８が仮想パイプ９の両端部の中心点９ａ，９ｂを通過するように配置するものの、仮想パイプ９が湾曲した場合は、図１６及び図１７のように、その仮想パイプ９の両端部の中心点９ａ，９ｂの座標位置に拘泥せずに、電線束１を固定するドア３及びボディ５のクランプＴの位置にのみ電線束１の中心線８が拘束されるように形状を決定する。
【００７０】
ただし、上述のように、仮想パイプ９がドア３の開状態によって湾曲する場合に、これに対応する現実のグロメット２の内周部分の中間位置において電線束１の表面が当接して形状制約を受けることが予想され、この場合にのみ電線束１の形状がグロメット２の形状によって制約を受けることになる。このことを考慮し、この実施例では、後述するステップＳ０６において現実モデルを使用し、仮想単線１１（図９参照）とグロメット２について、ドア開閉を考慮した形状の規制を行うことになる。ただし、かかる補正は、後述するように、仮想パイプの径を、実際の電線束１の径とグロメット２の径との差分で作成することにより、グロメット２との接触を考慮しながら、後述のステップＳ０６において実行される。
【００７１】
このように、仮想パイプ９の内部に電線束１の中心線８を貫通させる場合に、仮想パイプ９の存在を無視して完全フリーモデル（すなわち、電線束１の中心線８の形状が仮想パイプ９によって影響を受けないモデル）としてメインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１により計算を行っているので、電線束１の中心線８としてワイヤーハーネスを適用した場合に、仮想パイプ９の端末中心に固定されていると仮定して計算をした場合に比べて、屈曲寿命の計算値（予測値）を現実の屈曲寿命の値に近似させることができる。
【００７２】
しかも、このように処理することで、仮想パイプ９自体のメインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１によるコンピュータ解析処理を省略でき、コンピュータでの計算処理負荷を大幅に低減することができるとともに、仮想パイプ９を有限要素網目によって分割する工程が必要なくなるため、大幅に労力を低減できる。
【００７３】
２−４　伸屈動作解析工程
ステップＳ０５において、上記ステップＳ０３で作成したドアパネル４及びボディパネル６の初期形状のモデルと、上記ステップＳ０４で作成した仮想パイプ９及び電線束１の中心線８の初期形状のモデルとを図１９のように合併して、ドア開閉計算の有限要素モデルを作成する。具体的には、ステップＳ０１で入力した固定点の取付座標を、ステップＳ０３で作成したドアパネル４及びボディパネル６にプロットし、この固定点の取付座標にステップＳ０４で作成した電線束１の中心線８のモデルを重ね合わせる。
【００７４】
次に、ステップＳ０６において、ドア開閉モデルに接触要素を追加する。ここでは現実モデルを用いる。ただし、電線束１の複数の電線について全てをそれぞれの構造体とすると、後段の解析計算が煩雑となるため、電線束１の総合的な物性に基づいて想定された図９のような仮想単線（仮想的線部材）１１を適用する。仮想単線１１は、電線束１の複数の電線における導体部の金属材料の曲げ弾性係数と、被覆層の絶縁材料の曲げ弾性係数を、その断面積比率によって重み付け平均し、導体部の金属材料と被覆層の絶縁材料とを平均化した仮想的な材料を想定し、かかる仮想的な材料からなる１本の仮想単線１１とする。そして、この仮想単線１１がグロメット２により束縛された状態で接触することから、グロメット２内の仮想単線１１の径Ｄｘ（ステップＳ０１Ａ参照）を考慮し、その空間占有率を考慮しながら、接触要素を定義して、仮想単線１１の形状の作成補足を行う（図４中のステップＳ４）。尚、接触要素の具体的な定義方法については、一般的な有限要素モデルにおける接触要素の定義方法と変わりないため、説明の簡便のためここでは詳説しない。このようにして、三次元形状モデルの作成が完了する（図４中のステップＳ５）。
【００７５】
続いて、ステップＳ０７では、ステップＳ０１で入力されたドア３の開閉角度に基づいて、仮想モデルにおける電線束１の中心線８を基準に、ドア３の開状態及び閉状態のそれぞれの場合についての電線束１の中心線８の曲率半径Ｒを計算する。
【００７６】
そして、ステップＳ０８において、電線束１の中心線８の長手方向において、最も伸長した場合と最も屈曲した状態での曲率変化量をステップＳ０７で計算したそれぞれの曲率を基に計算する。この曲率変化量の計算結果は、曲率値ファイルと呼ばれるデータファイルのデータとしてハードディスクドライブ等の所定の記憶装置に記憶する。
【００７７】
＜３．予想寿命出力工程＞
図２０は、予想寿命出力工程の処理手順を示すフローチャートである。ただし、この図２０に示した処理手順に先駆けた事前段階として、電線束１の屈曲寿命と歪み変化量との相関関係を示すマスターカーブ（寿命予測曲線）を予め取得する必要がある。
【００７８】
３−１　マスターカーブ（寿命予測曲線）の取得工程（事前段階）
マスターカーブ（寿命予測曲線）の取得工程においては、単一の単線について、上記のメインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１による曲率値計算工程での曲率半径の値に基づいて、その単線の歪み変化量を求め、この歪み変化量の値と、実験の結果得られた当該単線の屈曲寿命とを、所定のグラフ座標上でプロットし、図２１のような近似的に相関曲線を求め、これをマスターカーブ（寿命予測曲線）とする。同図の横軸は絶縁層表面の歪み変化量を示し、縦軸は屈曲寿命を示している。
【００７９】
ここで、単線の歪み変化量について説明する。導体線を絶縁層にて被覆してなる単線の半径をｒ（図９参照）とする。単線は曲げ変形を受けており、その曲げ半径をＲとすると、曲率ＫはＫ＝１／Ｒで表される。このときに単線の絶縁層の表面に生じている歪みεは次の（２）式のように表される。
【００８０】
【数２】
2004013284.tif 000004
【００８１】
ここで、ドア３等の屈曲を受ける位置に配置される単線において、その屈曲を受ける位置で最も屈曲した状態の単線の曲げ半径をＲ１とし、最も伸長した状態の単線の曲げ半径をＲ２として、この最も屈曲した状態と最も伸長した状態との間で単線に繰り返し曲げを施したときの絶縁層表面の歪み変化量をΔεとすると、Δεは次の（３）式にて表される。
【００８２】
【数３】
2004013284.tif 000005
【００８３】
なお、（３）式においてΔＫは単線に繰り返し曲げを施したときの曲率の変化量であり、上述したメインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１による曲率値計算工程によって算出することができる。その算出されたΔＫを、単線の各部位についてリストアップし、最も値の大きいΔＫを採用して、（３）式から絶縁層表面の歪み変化量Δεを求める。
【００８４】
一方、屈曲寿命については、単線に繰り返し曲げを施して、断線に至るまでの屈曲回数を実際に測定することによって求める。上述の如く、低温下における電線束等の断線は導体部を被覆する絶縁層の疲労破壊に主として支配されているものであり、屈曲寿命には温度依存性がある。したがって、屈曲寿命の測定については図２２のように必要な温度ごとに行っておく。同図の横軸は絶縁層表面の歪み変化量を示し、縦軸は屈曲寿命を示している。図２２に示すように、温度が低下するほど屈曲性能が低下、すなわち同じ歪み変化量における屈曲寿命が短くなっている。
【００８５】
３−２　電線を選択して歪み変化量を算出する工程
次に、予測対象となる電線束１内において、最も歪み変化量Δεが大きいと推測される単一の電線について、その歪み変化量Δεを算出する。
【００８６】
ここでは、まず図２０中のステップＳ１１において、電線束１を単純モデル化した仮想単線１１ａとしてではなく、図２４のように、その仮想単線１１ａ内に実際に配置される各電線１２についての形状を、上記した仮想単線１１の形状に対応するように決定する。即ち、ステップＳ０８によって出力された仮想単線１１の最も屈曲した状態と最も伸長した状態の両方の形状に基づいて、仮想単線１１の径Ｄｘ（ステップＳ０１Ａ参照）及び個々の電線１２の径（（１）式中のｄｖ）の寸法をも考慮して、その内部で最も歪み変化量Δεの大きな電線１２の最も屈曲した状態と最も伸長した状態の両方の形状を決定する。この場合、図２４のように、仮想単線１１の外周に接して電線１２が配置されているものとし、そのなかで、最も歪み変化量Δεの大きな電線１２が、電線束１の曲げ半径において最も内周側に位置する電線１２として選ばれる。ただし、電線束１において複数の電線１２同士がよじれて配置される場合があり、この場合は、どの電線１２の歪み変化量Δεが最も大きくなるかを予測することが困難になる場合があるため、歪み変化量Δεが最も大きな電線１２が複数ある場合には、そのいずれについても歪み変化量Δεを算出し、これに基づいて最大の歪み変化量Δεを示す電線１２を比較し、事後的に選択すればよい。
【００８７】
そして、ステップＳ１１の後、最大の歪み変化量Δεを有すると推定される電線１２において、最も伸長した状態での曲率半径ＲをＲ１とし、電線が最も屈曲した状態での曲率半径ＲをＲ２とし、電線１２の上記のメインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１による曲率値計算工程に従って、曲率変化量ΔＫを曲率値ファイルから読み込む。
【００８８】
次に、ステップＳ１２において、電線１２の径をｒとして、選択された電線１２の曲率値（曲率半径の値）に基づいて、その歪み変化量Δεを上記した（３）式に従って計算する。
【００８９】
続いて、ステップＳ１３において、ステップＳ１２で求めた歪み変化量Δεが最大となる選択された電線１２の点を選ぶ。
【００９０】
３−３　マスターカーブ（寿命予測曲線）への照合工程
そして、ステップＳ１４において、ステップＳ１３で選択した最大の歪み変化量Δεを、図２２に示したマスターカーブ（寿命予測曲線）に当てはめ、そのときの縦軸の値を屈曲寿命の予測値として、続くステップＳ１５において、予想寿命及び予想断線位置の表示を行う。
【００９１】
ここで、選択された電線１２の屈曲寿命と歪み変化量との間の相関関係自体は電線１２の径に依存しない。したがって、選択された電線１２の歪み変化量を、上述したメインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１による曲率値計算工程で算出することができれば、選択された電線１２の製品条件によらず、その屈曲寿命を正確に予測することができる。なお、このことは本発明にかかる選択された電線１２の屈曲寿命予測方法が選択された電線１２の製品条件を全く考慮していないことを意味しているのではなく、予測対象としている選択された電線１２の歪み変化量を（３）式に従って算出する段階において、その径ｒを考慮している。このようにすれば、選択された電線１２の製品条件によらず、その屈曲寿命を正確に予測することができるため、ワイヤーハーネスの設計等にその予測結果を反映することによって事前に机上検討が可能となり、最適設計、開発期間の短縮を図ることができる。また、屈曲寿命測定のために実際に行う試験を削減することができる。
【００９２】
具体的に、図２３は所定の単線を用いてマスターカーブ（寿命予測曲線）ＭＣを設定しておき、上記した屈曲寿命予測方法で電線束１の屈曲寿命予測を行った例である。
【００９３】
完全フリーモデルを用いずに、仮想パイプ９の端末中心を電線束１の中心線８が固定的に通過すると仮定して歪み変化量Δεを計算をし、且つ実際の屈曲寿命実験を行って断線に至るまでの伸屈運動の回数をプロットした場合、点Ｐ１の結果を得た。しかしながら、この点Ｐ１は、マスターカーブＭＣから大きくずれた点にプロットされていることが解る。
【００９４】
これに対して、上述のような完全フリーモデルを適用して歪み変化量Δεを計算をし、且つ実際の屈曲寿命実験を行って断線に至るまでの伸屈運動の回数をプロットした場合、点Ｐ２の結果を得た。この点Ｐ２は、マスターカーブＭＣに合致しており、この実施例の屈曲寿命予測方法の予測精度が極めて高いことを証明している。
【００９５】
しかも、仮想パイプ９を用いることで、コンピュータ解析処理を簡略化できるため、コンピュータでの計算処理負荷を大幅に低減することができる。さらに仮想パイプ９を有限要素網目によって分割する工程が必要なくなるため、大幅に労力を低減できる。
【００９６】
この場合、プロシージャＦ３として予め用意したものを会話型プリ／ポストプロセッサＦ２に与え、そのプロシージャＦ３の記載内容に基づいて汎用有限要素法解析プログラムＦ１が解析処理を行うので、複数（例えば数百以上）の設計毎にプロシージャＦ３ａ〜Ｆ３ｅ…を予め作成しておき、これらのプロシージャＦ３ａ〜Ｆ３ｅ…を次々と変更することで、多くの設計に対する素早いトライアル解析を行うことができ、その多くの解析結果を比較して、いずれの設計が最適であるかを容易に比較判断できるので、個々の設計について対話形式で会話型プリ／ポストプロセッサＦ２にパラメータ等を入力する場合に比べて、極めて効率的に設計の評価を行うことができる。
【００９７】
しかも、各プロシージャＦ３ａ〜Ｆ３ｅ…の記載内容の一部を少しずつ変更して、それらを別々のファイル名として保存して行くだけで、多くの設計についてのプロシージャＦ３ａ〜Ｆ３ｅ…を容易に作成できるので、全てのプロシージャＦ３ａ〜Ｆ３ｅ…を個別に始めから作成する必要がなく便利である。
【００９８】
尚、上記実施例では、ステップＳ１１〜Ｓ１５において、電線束１（仮想単線１１ａ）中で最も歪み変化量Δεの大きな単一の電線１２について寿命予測を行っていたが、これに代えて、単純に仮想単線１１（図９参照）の表面の屈曲寿命予測を行い、これを電線１２の屈曲寿命予測としてもよい。この場合、（３）式中の径ｒは、仮想単線１１の径Ｄｘ（即ち、電線束１の径：ステップＳ０１Ａ参照）を適用して計算すればよい。
【００９９】
｛他の実施例｝
上記一の実施例では、低温下において、内部の導体部が破断するよりも先に、被覆部としての絶縁層にクラックが生じ、このクラックが原因となって応力が局部的にかかり、その結果内部の導体部が断線する場合の屈曲寿命予測方法について説明していた。
【０１００】
しかしながら、常温である場合においては、被覆材となる絶縁層として温度依存性の少ないハロゲンフリーの樹脂材やＰＥ等を使用する場合や、温度依存性のあるＰＶＣ等の絶縁層を有していても、これらの電線等を繰り返し屈曲していくと、絶縁層の疲労破壊によりクラックが生じる以前に、内部の芯線となる導体部が断線することがある。このことから、常温下においては、電線等の断線は必ずしも導体部を被覆する絶縁層の疲労破壊に起因する場合ばかりでなく、むしろ、電線等の屈曲寿命は、内部の各素線の屈曲寿命に等しいと考えることができる。
【０１０１】
この場合には、マスターカーブとして導体部（例えば銅）及び被覆材と同一材料の電線について予めマスターカーブを求めておき、電線束１のうちの最も歪み変化量Δεの大きな電線１２中の導体部について、その歪み変化量ΔεをメインコンピュータＦ４の汎用有限要素法解析プログラムＦ１により求め、その結果をマスターカーブに照合して導体部の屈曲寿命予測を行えばよい。
【０１０２】
この場合においても、電線束１を単線モデル化した仮想単線１１を想定し、上記の一の実施例のステップＳ０１〜Ｓ０８と同様にして仮想単線１１の形状を決定した後、歪み変化量Δεが最大となるいずれかの電線１２を選択し、その内部の導体部の形状を、仮想単線１１の形状に応じて決定した後、当該導体部のみの屈曲寿命予測を行えばよい。この場合における（３）式中の径ｒは、導体部の径を適用する。
【０１０３】
このようにすれば、上記の一の実施例の低温環境下における電線束１の屈曲寿命だけでなく、常温環境下における電線束１の屈曲寿命をも容易に予測することができる。
【０１０４】
｛さらに他の実施例｝
上記一の実施例では、ヒンジ部付近に設置されるグロメット２内を電線束１が貫通する場合に、ドア３の開閉動作に伴って電線束１が伸屈変化する際の電線束１の屈曲寿命を予測する場合を説明したが、上記の基本的な手法は、グロメット等の外装品を考慮しない場合にも適用できる。
【０１０５】
この場合、図２５のステップＳ２１（図６中のステップＳ０１に相当）のように、まずワイヤーハーネスの取り付け位置（クランプ位置）と、ワイヤーハーネスの寸法（電線束の直径及び長さ）と、電線束の端点の運動方向及び運動量といった各種パラメータを入力する。これらのパラメータを入力することで、解析モデルを作成するためのプロシージャファイルが作成される。このプロシージャファイルは、パラメータだけでなく、三次元形状を作成するためのプログラム上の各種コマンドラインが全て含められる。このプロシージャファイルに、ワイヤーハーネスの材料物性を含めておくことで、各パラメータの値がプロシージャファイルに全て含まれることになる。
【０１０６】
次に、ステップＳ２２において、ステップＳ２１で作成されたプロシージャファイルを実行させる。このように所定の三次元形状作成アプリケーションプログラムにおいてプロシージャファイルを実行することで、当該三次元形状作成アプリケーションプログラムにおいて電線束の初期形状モデル（三次元形状モデル）が自動的に作成される。しかる後、ステップＳ２３において、電線束の初期形状について、取り付け位置及び取り付け形状を計算する。
【０１０７】
次のステップＳ２４において、計算が正常に終了したか否かを判断する。正常終了しない場合は、正常終了しない原因を調べ、エディタや専用ソフトウェアプログラムとを用いて、計算すべきモデルのプロシージャファイル（パラメータやコマンドライン）の修正を行って、ステップＳ２１〜ステップＳ２４の作業を繰り返し実行する。
【０１０８】
しかる後、ステップＳ２５に進み、初期形状の計算結果を読み込んで、曲率計算の計算用ファイルを作成する（ステップＳ２６）。
【０１０９】
このステップＳ２６で作成された計算用ファイル（接触定義）を用いて、ステップＳ２７でドア開閉に伴う曲率計算を行う。このときに出力される数値としては、電線束の中央位置での曲率（具体的には、所定の間隔でメッシュを切った場合に設定される各節点の曲率）が採用される。かかる数値（曲率）を一旦ファイルに保存し、後処理で歪み変化量（前述参照）を計算する。ここで計算が正常終了しない場合は、計算の条件（例えばメッシュを切った場合の間隔ステップの数等）を変更して再計算を繰り返す（ステップＳ２８）。
【０１１０】
そして、ステップＳ２９において、ステップＳ２７で計算された各節点の曲率及び各間隔ステップ毎の曲率の値を曲率ファイルとして保存する。これらの曲率の値は、電線束の中央位置での値が採用される。この曲率ファイルに基づいて、上記の実施例と同様にして電線束の寿命を予測するための歪み変化量を計算する。
【０１１１】
曲率の値に基づいて寿命を予測する方法としては、図２０で説明した手順と同手順で行えばよい。こで得られた寿命の値のうち、最も寿命が短い値を検索すれば、その値がワイヤーハーネスの予想屈曲寿命となる。
【０１１２】
このように、外装品を考慮しない場合であっても、ワイヤーハーネス（電線束）を屈曲したときの形状をＣＡＥで計算し、得られた電線束の歪み値に基づいて歪み変化量を計算し、これに基づいてワイヤーハーネスの屈曲寿命を容易に計算できる。したがって、ワイヤーハーネスが断線に至るまでの屈曲回数をＣＡＥで計算することができ、机上でワイヤーハーネスの寿命を容易に予測できる。したがって、評価試験の削減を期待できる。
【０１１３】
また、この実施例のように、プロシージャファイルを用いて各種パラメータとコマンドラインを予め様々なモデルについて定義しておけば、その途中でのパラメータの修正が容易である。さらに予め多くのプロシージャファイルを作成し、これに基づいて寿命予測を行うことで、多くの寿命予測を行う際に便利である。
【０１１４】
｛第２の実施の形態｝
第１の実施の形態では、汎用有限要素法解析プログラム（汎用有限要素法解析プログラム）Ｆ１に各種のパラメータ等の計算用ファイルを入力する会話型プリ／ポストプロセッサとして、市販の「Ｍｅｎｔａｔ（登録商標）」Ｆ２を使用することとし、この市販の会話型プリ／ポストプロセッサＦ２に対して入力を行う際に予め複数のプロシージャＦ３を作成するようにしていたが、第２の実施の形態ではこれに代えて、電線束１または電線の屈曲寿命予測を行うための汎用有限要素法解析プログラムＦ１に対する計算用ファイルを入力するアプリケーションとして、この第２の実施の形態に対して図２６に示すように専用に開発された専用アプリケーションＦ６（例えば端末コンピュータＦ０であってもよいし、あるいはメインコンピュータＦ４にあってもよい）を使用する。
【０１１５】
第１の実施の形態のように、会話型プリ／ポストプロセッサＦ２の入力手順に沿ってコマンドライン及びパラメータを記述してプロシージャＦ３を作成する場合、会話型プリ／ポストプロセッサＦ２の入力手順を完全に理解して作成する必要があるため、プロシージャＦ３を作成する際には、いずれか１つのコマンドラインの順序を間違えるだけで汎用有限要素法解析プログラムＦ１が動作しないなど、プロシージャＦ３の記載内容の順序は厳密性が要求される。このことから、作成者は会話型プリ／ポストプロセッサＦ２の使用について相応の経験が必要となる。また、必要に応じて、実際に会話型プリ／ポストプロセッサＦ２を起動して動作させながらプロシージャＦ３を作成する必要がある。
【０１１６】
このことに鑑み、この実施の形態では、第１の実施の形態で説明したようなプロシージャを作成するのではなく、電線束１や電線の屈曲寿命予測を行うのに必要な入力項目を厳選し、この厳選された入力項目のみを入力するためのファイルを所定の表作成ソフトウェアプログラムで作成して、このファイルを専用アプリケーションＦ６に入力するとともに、専用アプリケーションＦ６でコマンドラインを付加し、このコマンドラインとパラメータとを含んだ状態の計算用ファイルに変換して汎用有限要素法解析プログラムＦ１に出力する。
【０１１７】
即ち、この専用アプリケーションＦ６は、電線束１または電線の屈曲寿命予測のための有限要素モデル（三次元形状モデル）を汎用有限要素法解析プログラムＦ１で作成する場合に、この汎用有限要素法解析プログラムＦ１にバッチ処理として入力すべき計算用ファイルを容易に作成するための入力インターフェースプログラムであって、Ｅｘｃｅｌ（商品名）等の表作成ソフトウェアプログラムにおいて罫線等で入力項目を限定したテンプレートファイルに各種のパラメータを入力してファイルを作成（パラメータ入力工程）し、そのファイルを専用アプリケーションＦ６に与えることで、汎用有限要素法解析プログラムＦ１に適した計算用ファイルを自動的に作成するものである。
【０１１８】
尚、この実施の形態では、汎用有限要素法解析プログラムＦ１での有限要素法を用いた曲率値計算工程及び予想寿命出力工程については第１の実施の形態と同様である。
【０１１９】
ここで、専用アプリケーションＦ６に入力すべき項目は、電線束１または電線の有限要素モデルを汎用有限要素法解析プログラムＦ１で作成するために必要なパラメータに限られ、第１の実施の形態で説明したプロシージャＦ３の記載内容から各種のコマンドラインを全て省略した内容で、表形式のファイルとして保存及び転送することが可能となっている。このように、入力するファイルを表形式で保存及び転送することが可能であるため、第１の実施の形態と同様に、各種パラメータを予め様々な設計案（有限要素モデル）について定義しておけば、その途中でのパラメータの修正が容易であり、このように一部のパラメータを少しずつ変更した多数のファイルを保存し、これに基づいて寿命予測を行うことで、多くの寿命予測を効率よく行うことができる。しかも、第１の実施の形態のように会話型プリ／ポストプロセッサＦ２の各種のコマンドラインや入力手順を理解していなくても、専用アプリケーションＦ６が各種のコマンドラインを補足（自動コマンドライン付加工程）してくれることで、容易に計算用ファイルを作成することができる。
【０１２０】
また、テンプレートファイルを呼び出すことのできる表作成ソフトウェアプログラムを保有する端末コンピュータＦ０であれば、どのような端末コンピュータＦ０を使用しても差し支えないので、ＬＡＮで接続されている任意の端末コンピュータＦ０で計算用ファイルを容易に作成することができる。
【０１２１】
尚、電線束１または電線の屈曲寿命予測としては、ドアワイヤーハーネスについてドアの開閉動作に伴うワイヤーハーネスの屈曲変化に関して屈曲寿命予測を行ったり、あるいは、座席シート下やエンジンルーム（アースまたはスターター等）に配索されるワイヤーハーネスについて、片側の固定点がスライド運動するのに伴って屈曲変化する場合のワイヤーハーネスの屈曲寿命予測等、どのような用途に適用しても差し支えない。
【０１２２】
｛第３の実施の形態｝
この発明の第３の実施の形態は、汎用有限要素法解析プログラムＦ１での計算が途中で発散し、所定の処理量までに電線束１または電線の曲げ形状が正しく求められなかった場合に、計算のどの段階で発散したのかを自動的に検索して、その検索結果に基づいて計算用ファイルを自動修正することで電線束モデル（有限要素モデル）の初期形状を自動的に修正するようになっている。
【０１２３】
有限要素モデルの作成時に、そのモデル計算が発散（非収束）して処理が所定の処理量までに完了しない場合、メインコンピュータＦ４の処理を目視しながら探す必要があり、発散するコマンドラインを検索して修正するために、表作成ソフトウェアプログラムでパラメータを修正することとすると、非常に手間がかかる。そこで、例えばポリゴン形状のメッシュの細かさや計算の刻みの細かさ等を自動的に緩和する。かかる緩和処理は、メインコンピュータＦ４内において汎用有限要素法解析プログラムＦ１に付加された専用の修正アプリケーション（図示省略）で行う。
【０１２４】
図２７は第３の実施の形態の処理手順を示すフローチャートである。図２５に比べて、ステップＳ２４で正常終了しない場合の処理（ステップＳ２４ａ，Ｓ２４ｂ）が付加されている。即ち、第１の実施の形態の「さらに他の実施例」で説明したステップＳ２４において、計算処理が所定の処理量を経過しているか否かを判断し、計算処理が所定の処理量を経過した場合に、計算が発散して終了しない状態であるものとみなし、ステップＳ２４ａに移行して、専用の修正アプリケーションで計算のどの段階で発散したのか（エラー箇所）を自動的に検索する。そして、この検索されたエラー箇所に対して、ステップＳ２４ｂで計算用ファイルを自動修正する。
【０１２５】
このようにすることにより、有限要素モデルの計算途中で発散してしまい、電線束１等の曲げ形状が正しく求められなかった場合でも、自動的に計算用ファイルを修正し、再度有限要素法解析（ＣＡＥ）で容易に計算できる。
【０１２６】
以上この発明の各実施例について説明したが、この発明の範囲は上記実施例に限られるものではなく、添付された請求の範囲によって規定される。
【０１２７】
特に、汎用有限要素法解析プログラムＦ１としてはＭＡＲＣプログラム以外のプログラムを適用してもよく、また会話型プリ／ポストプロセッサＦ２としてもＭｅｎｔａｔ（登録商標）以外のものを使用してもよい。
【０１２８】
【発明の効果】
請求項１または請求項２に記載の発明によれば、例えば請求項４のようにドアの開閉や座席シート下またはエンジンルームでの固定点のスライド運動に伴ってワイヤーハーネス（電線束）を屈曲したときの形状をＣＡＥで計算し、これに基づいて得られた曲率値に基づいてワイヤーハーネスの屈曲寿命を容易に計算できる。したがって、ワイヤーハーネスが断線に至るまでの屈曲回数をＣＡＥで計算することができ、机上でワイヤーハーネスの寿命を容易に予測できる。
【０１２９】
そして、プロシージャファイルまたは計算用ファイルにおいて各種パラメータを予め様々な設計案について定義しておけば、その途中でのパラメータの修正が容易である。さらに予め多くのプロシージャファイルまたは計算用ファイルを作成し、これに基づいて寿命予測を行うことで、多くの寿命予測を行う際に便利である。
【０１３０】
また、請求項２に記載の発明によれば、会話型プリ／ポストプロセッサの使用について経験がなくても、容易に計算用ファイルを作成できる利点がある。
【０１３１】
請求項３に記載の発明によれば、曲率値計算工程において、計算処理が所定の処理量を経過しているか否かを判断し、計算処理が所定の処理量を経過した場合に、計算のどの段階で発散したのかを自動的に検索して、この検索結果に基づいて計算用ファイルを自動修正するので、有限要素モデルの計算途中で発散してしまい、ワイヤーハーネスの曲げ形状が正しく求められなかった場合でも、自動的に計算用ファイルを修正して、再度有限要素法解析により容易に計算できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の設計手順の全体的な概要を示すフローチャートである。
【図２】第１の実施の形態に係るワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法の処理手順を示すブロック図である。
【図３】自動車のドア部分に使用されているワイヤーハーネスを示す側面図である。
【図４】屈曲寿命予測方法の一部を示すフローチャートである。
【図５】プロシージャの記載内容の例を示す図である。
【図６】屈曲寿命予測工程における曲率値計算工程を示すフローチャートである。
【図７】ドア閉状態である自動車のドアパネル及びボディパネルと電線束の中心線の各座標位置を特定した状態を示す図である。
【図８】ドア開状態である自動車のドアパネル及びボディパネルと電線束の中心線の各座標位置を特定した状態を示す図である。
【図９】電線の歪み変化量について説明するための図である。
【図１０】電線束及びグロメットを示す断面図である。
【図１１】電線束の中心線及び仮想パイプを示す断面図である。
【図１２】電線束の中心線及び仮想パイプを仮想空間上に表示した様子を示す図である。
【図１３】ドア及びボディを仮想空間上に表示した様子を示す図である。
【図１４】電線束の中心線及び仮想パイプの形状をドア及びボディに適合させた状態を示す図である。
【図１５】仮想パイプと電線束の中心線との位置関係を示す図である。
【図１６】仮想パイプと電線束の中心線との位置関係を示す図である。
【図１７】仮想パイプと電線束の中心線との位置関係を示す図である。
【図１８】仮想パイプと電線束の中心線との位置関係を示す図である。
【図１９】電線束の中心線及び仮想パイプをドア及びボディに併合した状態を示す図である。
【図２０】電線束の屈曲寿命予測方法における予想寿命出力工程を示すフローチャートである。
【図２１】マスターカーブを示す図である。
【図２２】マスターカーブを温度毎に取得した状態を示す図である。
【図２３】曲率値計算工程で算出した曲率半径に基づき導かれた歪み変化量を、予想寿命出力工程においてマスターカーブに当てはめた様子を示す図である。
【図２４】電線束を分割して歪み変化量を解析する様子を示す図である。
【図２５】屈曲寿命予測工程における曲率値計算工程を示すフローチャートである。
【図２６】第２の実施の形態に係るワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法の処理手順を示すブロック図である。
【図２７】屈曲寿命予測工程における曲率値計算工程を示すフローチャートである。
【図２８】従来のワイヤーハーネス屈曲寿命予測方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｆ０　端末コンピュータ
Ｆ１　汎用有限要素法解析プログラム
Ｆ１　汎用有限要素法解析プログラム
Ｆ２　会話型プリ／ポストプロセッサ
Ｆ３（Ｆ３ａ〜Ｆ３ｅ，…）　プロシージャ
Ｆ４　メインコンピュータ
Ｆ６　専用アプリケーション
１１，１１ａ　仮想単線
２　グロメット
３　ドア
４　ドアパネル
５　ボディ
６　ボディパネル
８　中心線
９　仮想パイプ
【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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【図１１】
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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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