(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計変数を変化させることにより性能が変化する設計対象物に関し、一定の評価基準に従って複数の設計変数の中から特定の設計変数を決定する設計変数最適化システムにおいて、
前記複数の設計変数それぞれを用いた場合における前記設計対象物に関する解析を行うとともに、前記解析の結果に基づいて前記複数の設計変数それぞれを用いた場合における前記設計対象物の性能を評価する性能評価値を算出する性能評価値算出手段と、
前記性能評価値算出手段によって算出された複数の性能評価値それぞれと前記一定の評価基準とに基づいて、前記複数の設計変数の中から前記特定の設計変数を決定する設計変数決定手段と、
前記性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と前記解析の終了時刻とを比較した値が一定値となるように、前記性能評価値算出手段における前記解析の終了時刻を決定する解析終了時刻決定手段と
を備えることを特徴とする設計変数最適化システム。
【請求項２】
前記解析終了時刻決定手段は、
前記性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と前記解析の終了時刻との差が予め定めた一定値となるように、前記解析の終了時刻を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の設計変数最適化システム。
【請求項３】
前記性能評価値算出手段によって行う前記設計対象物に関する解析は、前記設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の設計変数最適化システム。
【請求項４】
設計変数を変化させることにより性能が変化する設計対象物に関し、一定の評価基準に従って複数の設計変数の中から特定の設計変数を決定する設計変数最適化方法において、
性能評価値算出手段が、前記複数の設計変数それぞれを用いた場合における前記設計対象物に関する解析を行うとともに、前記解析の結果に基づいて前記複数の設計変数それぞれを用いた場合における前記設計対象物の性能を評価する性能評価値を算出する性能評価値算出ステップと、
設計変数決定手段が、前記性能評価値算出ステップにおいて算出された複数の性能評価値それぞれと前記一定の評価基準とに基づいて、前記複数の設計変数の中から前記特定の設計変数を決定する設計変数決定ステップと、
解析終了時刻決定手段が、前記性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と前記解析の終了時刻とを比較した値が一定値となるように、前記性能評価値算出ステップにおける前記解析の終了時刻を決定する解析終了時刻決定ステップと
を備えることを特徴とする設計変数最適化方法。
【請求項５】
前記解析終了時刻決定ステップは、
前記性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と前記解析の終了時刻との差が予め定めた一定値となるように、前記解析の終了時刻を決定する
ことを特徴とする請求項４に記載の設計変数最適化方法。
【請求項６】
前記性能評価値算出ステップにおいて行う前記設計対象物に関する解析は、前記設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションである
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の設計変数最適化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設計変数を変化させることにより性能が変化する設計対象物に関し、一定の評価基準に従って複数の設計変数の中から特定の設計変数を決定する設計変数最適化システム及び設計変数最適化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
設計変数を変化させることにより性能が変化する設計対象物に関し、一定の評価基準に従って複数の設計変数の中から特定の設計変数を決定する設計変数最適化システムが知られている。かかる設計変数最適化システムは、一般的には、複数の設計変数それぞれを用いた場合の設計対象物に関する一定時間の解析（シミュレーション）を行うとともに、当該解析の結果に基づいて上記複数の設計変数それぞれを用いた場合における設計対象物の性能を評価する性能評価値を算出する性能評価値算出部と、性能評価値算出部によって算出された複数の性能評価値それぞれを上記一定の評価基準に当てはめることにより、上記複数の設計変数の中から最適な設計変数を決定する設計変数決定部とから構成される。
【０００３】
例えば設計対象物として自動車のピラーを設計する場合を考える。自動車のピラーは、ピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔などの設計変数を変化させることにより、内面衝突安全性能が変化する設計対象物となる。すなわち、設計変数最適化システムにおいて、当該自動車のピラーを設計する場合、上記性能評価値算出部が、まず、ピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔などをいろいろな値に変化させた複数の設計変数（の組み合わせ）それぞれを用いた場合の衝突物（人間の頭部）の一定時間内の加速度の時間変化をシミュレーションによって算出する。上記性能評価値算出部は、さらに、当該算出された加速度の時間変化を用いて、自動車のピラーの内面衝突安全性能を評価する性能評価値であるＨＩＣ（ｄ）値を算出する。また、設計変数決定部は、上記性能評価値算出部によって算出された複数のＨＩＣ（ｄ）値それぞれを比較し、ＨＩＣ（ｄ）値が最小となるようなピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔などの組み合わせを最適な設計変数として決定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術にかかる設計変数最適化システムは、以下に示すような問題点があった。すなわち、上記従来の技術にかかる設計変数最適化システムにおいては、複数の設計変数それぞれを用いた場合の設計対象物の性能を評価する性能評価値それぞれを算出するために、複数の設計変数それぞれを用いた場合の設計対象物に関する解析を一律に一定時間だけ行っていた。しかし、設計対象物に関する解析結果は、複数の設計変数それぞれによって異なる場合が多く、従って、上記性能評価値の算出に必要とされる解析時間も、複数の設計変数それぞれによって異なる場合が多い。その結果、設計対象物に関する解析を一律に一定時間行うとすれば、上記性能評価値の算出に必要とされない時間までも設計対象物に関する解析を行うこととなり、設計変数の決定に長時間を要することになる。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点を解決し、短時間で設計変数を決定することができる設計変数最適化システム及び設計変数最適化方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の設計変数最適化システムは、設計変数を変化させることにより性能が変化する設計対象物に関し、一定の評価基準に従って複数の設計変数の中から特定の設計変数を決定する設計変数最適化システムであって、上記複数の設計変数それぞれを用いた場合における上記設計対象物に関する解析を行うとともに、上記解析の結果に基づいて上記複数の設計変数それぞれを用いた場合における上記設計対象物の性能を評価する性能評価値を算出する性能評価値算出手段と、上記性能評価値算出手段によって算出された複数の性能評価値それぞれと上記一定の評価基準とに基づいて、上記複数の設計変数の中から上記特定の設計変数を決定する設計変数決定手段と、上記性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と上記解析の終了時刻とを比較した値が一定値となるように、上記性能評価値算出手段における上記解析の終了時刻を決定する解析終了時刻決定手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と解析の終了時刻とが一定の関係を満たすように解析の終了時刻を決定することで、性能評価値の算出に必要とされない時間に関してまでも長時間の解析を行うことが無くなり、効率の良い解析が可能となる。
【０００８】
また、本発明の設計変数最適化システムにおいては、上記解析終了時刻決定手段は、上記性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と上記解析の終了時刻との差が予め定めた一定値となるように、上記解析の終了時刻を決定することを特徴とすることが好適である。
【０００９】
性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と解析の終了時刻との差が予め定めた一定値となるように解析の終了時刻を決定することで、解析の終了時刻を容易に決定することができる。
【００１０】
また、本発明の設計変数最適化システムにおいては、上記性能評価値算出手段によって行う上記設計対象物に関する解析は、上記設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションであることを特徴とすることが好適である。
【００１１】
設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションは、微分方程式の数値解の算出を伴うことが多く、長時間を必要とする場合が多い。従って、本発明の設計変数最適化システムは、特に、設計変数の決定に際して設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションを伴う場合に、設計変数の決定までに必要とされる時間を効率よく短縮することができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の設計変数最適化方法は、設計変数を変化させることにより性能が変化する設計対象物に関し、一定の評価基準に従って複数の設計変数の中から特定の設計変数を決定する設計変数最適化方法であって、性能評価値算出手段が、上記複数の設計変数それぞれを用いた場合における上記設計対象物に関する解析を行うとともに、上記解析の結果に基づいて上記複数の設計変数それぞれを用いた場合における上記設計対象物の性能を評価する性能評価値を算出する性能評価値算出ステップと、設計変数決定手段が、上記性能評価値算出ステップにおいて算出された複数の性能評価値それぞれと上記一定の評価基準とに基づいて、上記複数の設計変数の中から上記特定の設計変数を決定する設計変数決定ステップと、解析終了時刻決定手段が、上記性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と上記解析の終了時刻とを比較した値が一定値となるように、上記性能評価値算出ステップにおける上記解析の終了時刻を決定する解析終了時刻決定ステップとを備えることを特徴としている。
【００１３】
性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と解析の終了時刻とが一定の関係を満たすように解析の終了時刻を決定することで、性能評価値の算出に必要とされない時間に関してまでも長時間の解析を行うことが無くなり、効率の良い解析が可能となる。
【００１４】
また、本発明の設計変数最適化方法においては、上記解析終了時刻決定ステップは、上記性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と上記解析の終了時刻との差が予め定めた一定値となるように、上記解析の終了時刻を決定することを特徴とすることが好適である。
【００１５】
性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と解析の終了時刻との差が予め定めた一定値となるように解析の終了時刻を決定することで、解析の終了時刻を容易に決定することができる。
【００１６】
また、本発明の設計変数最適化方法においては、上記性能評価値算出ステップにおいて行う上記設計対象物に関する解析は、上記設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションであることを特徴とすることが好適である。
【００１７】
設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションは、微分方程式の数値解の算出を伴うことが多く、長時間を必要とする場合が多い。従って、本発明の設計変数最適化システムは、特に、設計変数の決定に際して設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションを伴う場合に、設計変数の決定までに必要とされる時間を効率よく短縮することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態にかかる設計変数最適化システムについて図面を参照して説明する。まず、本実施形態にかかる設計変数最適化システムの構成について説明する。図１は、本実施形態にかかる設計変数最適化システムの構成図である。
【００１９】
本実施形態にかかる設計変数最適化システム１０は、一般的には、設計変数を変化させることにより性能が変化する設計対象物に関し、一定の評価基準に従って複数の設計変数の中から特定の設計変数を決定する設計変数最適化システムであり、より具体的には、例えば、ピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔（設計変数）を変化させることにより、内面衝突安全性能（性能）が変化する自動車のピラー（設計対象物）に関し、当該内面衝突安全性能の評価値であるＨＩＣ（ｄ）値が最小となる（一定の評価基準）最適なピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔（特定の設計変数）を決定する設計変数最適化システムである。
【００２０】
本実施形態にかかる設計変数最適化システム１０は、図１に示すように、性能評価値算出部１２と、設計変数決定部１４と、解析終了時刻決定部１６とを備えて構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００２１】
性能評価値算出部１２は、複数の設計変数それぞれを用いた場合における設計対象物に関する解析を行うとともに、当該解析の結果に基づいて上記複数の設計変数それぞれを用いた場合における上記設計対象物の性能を評価する性能評価値を算出する。ここで、当該性能評価値算出部１２によって行う上記設計対象物に関する解析は、上記設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションである。
【００２２】
より具体的には、性能評価値算出部１２は、種々のピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔に関する複数の組み合わせそれぞれを用いた場合における自動車のピラーに関する解析を行うとともに、当該解析の結果に基づいて上記種々のピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔に関する複数の組み合わせそれぞれをそれぞれを用いた場合における上記自動車のピラーの性能を評価する性能評価値であるＨＩＣ（ｄ）値を算出する。
【００２３】
すなわち、性能評価値算出部１２は、まず、設計変数決定部１４によって設定されたピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせを有する自動車のピラーに人間の頭部が衝突した場合における、時刻ｔに当該人間の頭部に生じる加速度ａ（ｔ）を算出する。加速度ａ（ｔ）は、微分方程式を用いてモデル化された上記自動車のピラーと人間の頭部との衝突現象を数値的に解くこと（シミュレーション）によって算出され、例えば図２に示すよう時間的に変化する。ここで、性能評価値算出部１２は、特に、解析終了時刻決定部１６によって決定される解析終了時刻ｔeまで、加速度ａ（ｔ）の算出を継続する（詳細は後述する）。
【００２４】
また、性能評価値算出部１２は、加速度ａ（ｔ）の算出とともに、加速度ａ（ｔ）が既に算出されている時間範囲において、式（１）であらわされる評価量ｆ（ｔ1，ｔ2）を算出する。尚、評価量ｆ（ｔ1，ｔ2）は、一定の条件下（０＜ｔ2−ｔ1≦３６ｍｓ）で変化させたｔ1とｔ2との種々の組み合わせに対してそれぞれ算出される。
【００２５】
【数１】
0003891758.tif 000002
性能評価値算出部１２は、さらに、上記評価量ｆ（ｔ1，ｔ2）を用いて、ＨＩＣ値を算出する。ＨＩＣ値は、式（２）を用いて算出される。
【００２６】
【数２】
0003891758.tif 000003
ここで、Ｍａｘ（ｆ（ｔ1，ｔ2））は、ｔ1とｔ2とを変化させた場合のｆ（ｔ1，ｔ2）の最大値を意味する。ここで、加速度ａ（ｔ）が算出されない時間範囲に関しては評価量ｆ（ｔ1，ｔ2）が算出されない。従って、より正確には、Ｍａｘ（ｆ（ｔ1，ｔ2））は、最終的に加速度ａ（ｔ）が算出された時間範囲（０≦ｔ≦ｔe）においてｔ1とｔ2とを変化させた場合の評価量ｆ（ｔ1，ｔ2）の最大値を意味する。また、ここで、評価量ｆ（ｔ1，ｔ2）が最大となるｔ1，ｔ2、すなわち、ＨＩＣ値に対応するｔ1，ｔ2を、特に、ｔ1h，ｔ2hとする。
【００２７】
また、ＨＩＣ（ｄ）値は、上記ＨＩＣ値に基づいて、式（３）を用いて算出される。
【００２８】
【数３】
0003891758.tif 000004
ここで、ＨＩＣ（ｄ）値は、定性的には、人間の頭部にかかる衝撃の大きさを示す値であり、自動車のピラーを設計する際には、ＨＩＣ（ｄ）値を一定値以下にすることが望ましい。
【００２９】
設計変数決定部１４は、性能評価値算出部１２において加速度ａ（ｔ）及びＨＩＣ（ｄ）値を算出するための複数の設計変数を逐次設定するとともに、性能評価値算出部１２によって算出された複数の性能評価値それぞれと一定の評価基準とに基づいて、上記複数の設計変数の中から特定の設計変数を決定する。より具体的には、設計変数決定部１４は、性能評価値算出部１２において加速度ａ（ｔ）及びＨＩＣ（ｄ）値を算出するためのピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔に関して複数の組み合わせを設定するとともに、上記設定されたピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせのもとで上記性能評価値算出部１２によって算出されたＨＩＣ（ｄ）値が最小となるピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせを、最適なピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせとして決定する。
【００３０】
解析終了時刻決定部１６は、性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と、上記解析の終了時刻とが一定の関係を満たすように、性能評価値算出１２における解析の終了時刻を決定し、より詳細には、性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と解析の終了時刻との差が予め定めた一定値となるように、解析の終了時刻を決定する。より具体的には、解析終了時刻決定部１６は、図２に示すように、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間（すなわちＨＩＣ値の算出に必要とされる時間。以下同じ。）ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔe（加速度ａ（ｔ）の算出終了時刻）との差が予め定めた一定値Δｔとなるように、解析終了時刻ｔeを決定する。すなわち、性能評価値算出１２は、上述の如く決定される解析終了時刻ｔeまで、加速度ａ（ｔ）の算出を継続することになる。
【００３１】
図３を用いて、解析終了時刻ｔeの決定手順をより詳細に説明する。まず、図３（ａ）に示すように、加速度ａ（ｔ）の算出が時刻ｔe1まで進んだ場合を考える。仮に時刻ｔe1を解析終了時刻ｔeとしてＨＩＣ（ｄ）値を算出すると、当該ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと上記時刻ｔe1とは等しくなり、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとの差が予め定めた一定値Δｔとはならない。従って、時刻ｔe1は解析終了時刻ｔeとはならず、性能評価値算出部１２は、加速度ａ（ｔ）の算出をさらに継続する。
【００３２】
続いて、図３（ｂ）に示すように、加速度ａ（ｔ）の算出がさらに時刻ｔe2まで進んだ場合を考える。仮に時刻ｔe2を解析終了時刻ｔeとしてＨＩＣ（ｄ）値を算出すると、当該ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hは上記時刻ｔe2よりも小さくなるが、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとの差は、未だ、予め定めた一定値Δｔよりも小さい。従って、時刻ｔe2は解析終了時刻ｔeとはならず、性能評価値算出部１２は、加速度ａ（ｔ）の算出をさらに継続する。
【００３３】
続いて、図３（ｃ）に示すように、加速度ａ（ｔ）の算出がさらに時刻ｔe3まで進んだ場合を考える。仮に時刻ｔe3を解析終了時刻ｔeとしてＨＩＣ（ｄ）値を算出すると、当該ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hは上記時刻ｔe3よりもΔｔだけ小さくなり、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとの差が予め定めた一定値Δｔと等しくなる。従って、解析終了時刻決定部１６は、上記時刻ｔe3を解析終了時刻ｔeと決定し、性能評価値算出部１２は、上記時刻ｔe3の時点で、加速度ａ（ｔ）の算出を終了する。
【００３４】
続いて、本実施形態にかかる設計変数最適化システムの動作について説明し、併せて、本発明の実施形態にかかる設計変数最適化方法について説明する。図４は、本実施形態にかかる設計変数最適化システム１０の動作を示すフローチャートである。本実施形態にかかる設計変数最適化システム１０においては、まず、設計変数決定部１４により、性能評価値算出部１２において加速度ａ（ｔ）及びＨＩＣ（ｄ）値を算出するための設計変数が設定される（Ｓ１２）。より具体的には、性能評価値算出部１２において加速度ａ（ｔ）及びＨＩＣ（ｄ）値を算出するためのピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔に関する１つの組み合わせが設定される。
【００３５】
続いて、性能評価値算出部１２により、上記設定された設計変数を用いた場合における設計対象物に関する解析が行われる（Ｓ１４）。ここで、上記設計対象物に関する解析は、上記設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションである。より具体的には、設計変数決定部１４によって設定されたピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせを有する自動車のピラーに人間の頭部が衝突した場合における、時刻ｔに当該人間の頭部に生じる加速度ａ（ｔ）が算出される。加速度ａ（ｔ）は、微分方程式を用いてモデル化された上記自動車のピラーと人間の頭部との衝突現象を数値的に解くこと（シミュレーション）によって算出される。
【００３６】
性能評価値算出部１２による加速度ａ（ｔ）の算出は、解析終了時刻決定部１６によって決定される解析終了時刻ｔeまで行われる（Ｓ１６）。すなわち、未だ解析終了時刻ｔeにならないときは、性能評価値算出部１２による加速度ａ（ｔ）の算出が継続される。一方、解析終了時刻ｔeになったときは、性能評価値算出部１２による加速度ａ（ｔ）の算出が終了する。
【００３７】
解析終了時刻決定部１６による解析終了時刻ｔeの決定は、以下に示すように行われる。すなわち、図２に示すように、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔe（加速度ａ（ｔ）の算出終了時刻）との差が予め定めた一定値Δｔとなるように、解析終了時刻ｔeが決定される。
【００３８】
解析終了時刻ｔeは、より詳細には、以下に示すように決定される。まず、図３（ａ）に示すように、加速度ａ（ｔ）の算出が時刻ｔe1まで進んだ場合を考える。仮に時刻ｔe1を解析終了時刻ｔeとしてＨＩＣ（ｄ）値を算出すると、当該ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと上記時刻ｔe1とは等しくなり、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとの差が予め定めた一定値Δｔとはならない。従って、時刻ｔe1は解析終了時刻ｔeとはならない。
【００３９】
続いて、図３（ｂ）に示すように、加速度ａ（ｔ）の算出がさらに時刻ｔe2まで進んだ場合を考える。仮に時刻ｔe2を解析終了時刻ｔeとしてＨＩＣ（ｄ）値を算出すると、当該ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hは上記時刻ｔe2よりも小さくなるが、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとの差は、未だ、予め定めた一定値Δｔよりも小さい。従って、時刻ｔe2も解析終了時刻ｔeとはならない。
【００４０】
続いて、図３（ｃ）に示すように、加速度ａ（ｔ）の算出がさらに時刻ｔe3まで進んだ場合を考える。仮に時刻ｔe3を解析終了時刻ｔeとしてＨＩＣ（ｄ）値を算出すると、当該ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hは上記時刻ｔe3よりもΔｔだけ小さくなり、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとの差が予め定めた一定値Δｔと等しくなる。従って、上記時刻ｔe3が解析終了時刻ｔeと決定される。
【００４１】
また、解析終了時刻ｔeが決定されると、性能評価値算出部１２により、上記設定されたピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔に関する１つの組み合わせについての、ＨＩＣ（ｄ）値が算出される（Ｓ１８）。ここで、ＨＩＣ（ｄ）値の算出の基礎とされる評価量ｆ（ｔ1，ｔ2）は、上記加速度ａ（ｔ）の算出とともに逐次算出されているため、ＨＩＣ（ｄ）値は、既に算出されている当該評価量ｆ（ｔ1，ｔ2）、及び、上述の式（２），（３）を用いて算出される。
【００４２】
上記設定変数の設定（Ｓ１２）からＨＩＣ（ｄ）値の算出（Ｓ１８）までのステップは、ピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせである設計変数を様々に変化させ、複数の設計変数について行われる。
【００４３】
考慮すべき範囲のすべての設計変数に関して上記設定変数の設定（Ｓ１２）からＨＩＣ（ｄ）値の算出（Ｓ１８）までのステップが終了すると（Ｓ２０）、設定変数決定部１４により、上記設定されたピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の複数の組み合わせのもとで上記性能評価値算出部１２によって算出されたＨＩＣ（ｄ）値が最小となるピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせが、最適なピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせとして決定される（Ｓ２２）。
【００４４】
続いて、本実施形態にかかる設計変数最適化システムの作用及び効果について説明する。本実施形態にかかる設計変数最適化システム１０は、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとが一定の関係を満たすように解析終了時刻ｔeを決定する。従って、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされない時間に関してまでも長時間の解析（加速度ａ（ｔ）の算出）を行うことが無くなり、効率の良い解析が可能となる。その結果、最適な設計変数（ピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせ）を、短時間で決定することが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態にかかる設計変数最適化システム１０は、特に、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとの差が予め定めた一定値Δｔとなるように解析終了時刻ｔeを決定する。従って、解析終了時刻ｔeを容易に決定することができる。その結果、利便性が高まる。
【００４６】
また、設計変数の決定に際して設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションが必要とされる場合、当該時間的挙動に関するシミュレーションは微分方程式の数値解の算出を伴うことが多く、長時間を必要とする場合が多い。本実施形態にかかる設計変数最適化システム１０は、特に、上述の如く設計変数の決定に際して設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションを伴う場合（例えば上記自動車のピラーを設計する場合）に、設計変数の決定までに必要とされる時間を効率よく短縮することができる。
【００４７】
また、上記実施形態にかかる設計変数最適化システム１０は、特に、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとの差が予め定めた一定値Δｔとなるように解析終了時刻ｔeを決定していたが、他の基準によって、解析終了時刻ｔeを決定してもよい。例えば、ＨＩＣ（ｄ）値の算出に必要とされる時間ｔ1h〜ｔ2hの終了時刻ｔ2hと解析終了時刻ｔeとの比（ｔ2h／ｔe）が一定値Ｋ（Ｋ≦１）となるように解析終了時刻ｔeを決定してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態にかかる設計変数最適化システム１０においては、性能評価値算出部１２が、解析終了時刻決定部１６から、直接、解析終了時刻ｔeを受け取り、当該解析終了時刻ｔeの時点で加速度ａ（ｔ）の算出を終了していたが、これは、図５に示すような設計変数最適化システム２０としてもよい。すなわち、設計変数最適化システム２０は、設計変数決定部２４が解析終了時刻決定部２６によって決定される解析終了時刻ｔeを受け取り、設計変数決定部２４が、性能評価値算出部２２における加速度ａ（ｔ）の解析終了時刻ｔeを制御する。設計変数最適化システム２０も上記設計変数最適化システム１０と同様に、最適な設計変数（ピラーのリブ厚、ピラーの外壁厚、ピラーのリブ間隔の組み合わせ）を、短時間で決定することが可能となる。
【００４９】
また、上記実施形態にかかる設計変数最適化システム１０は、自動車のピラーを設計するための設計変数最適化システムであったが、本発明の設計変数最適化システムは、設計変数を変化させることにより性能が変化するあらゆる設計対象物に関し、一定の評価基準に従って複数の設計変数の中から特定の設計変数を決定する場合に適用可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の設計変数最適化システム及び設計変数最適化方法は、性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と解析の終了時刻とが一定の関係を満たすように解析の終了時刻を決定する。従って、性能評価値の算出に必要とされない時間に関してまでも長時間の解析を行うことが無くなり、効率の良い解析が可能となる。その結果、短時間で設計変数を決定することが可能となる。
【００５１】
また、本発明の設計変数最適化システム及び設計変数最適化方法においては、性能評価値の算出に必要とされる時間の終了時刻と解析の終了時刻との差が予め定めた一定値となるように解析の終了時刻を決定することで、解析の終了時刻を容易に決定することができる。その結果、利便性が高まる。
【００５２】
また、本発明の設計変数最適化システム及び設計変数最適化方法は、特に、設計変数の決定に際して設計対象物に関する時間的挙動に関するシミュレーションを伴う場合に、設計変数の決定までに必要とされる時間を効率よく短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】設計変数最適化システムの構成図である。
【図２】加速度ａ（ｔ）の時間変化を示す図である。
【図３】解析終了時刻ｔeの決定手順を示す図である。
【図４】設計変数最適化システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】設計変数最適化システムの構成図である。
【符号の説明】
１０、２０…設計変数最適化システム、１２，２２…性能評価値算出部、１４，２４…設計変数決定部、１６，２６…解析終了時刻決定部
【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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