(57)【要約】【課題】現実的な演算負荷の範囲内で複雑な構造を有する構造体の機械的な解析を行うことを可能とする。【解決手段】構造体について設定された各節点を自由支持状態とした有限要素モデルを用いて、構造体全体について固有モードを算出する全体モード演算処理部２４と、構造体において局所変形を考慮する部分構造の周辺の節点以外を拘束支持状態とした有限要素モデルを用いて、構造体全体について全体モード演算処理部２４よりも高い振動数まで固有モードを算出する局所モード演算処理部２６と、全体モード演算処理部２４で得られた固有モードと、局所モード演算処理部２６で得られた固有モードと、を合成及び直交化するモード合成・直交化部２８と、を備えることによって上記課題を解決することができる。【選択図】図２
2009222539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有限要素法によって構造体の機械的特性を解析する特性解析装置であって、
前記構造体について設定された各節点を自由支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記構造体全体について固有モードを算出する全体モード演算処理部と、
前記構造体において局所変形を考慮する部分構造の周辺の節点以外を拘束支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記構造体全体について前記全体モード演算処理部よりも高い振動数まで固有モードを算出する局所モード演算処理部と、
前記全体モード演算処理部で得られた固有モードと、前記局所モード演算処理部で得られた固有モードと、を合成及び直交化するモード合成・直交化部と、
を備えることを特徴とする特性解析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の特性解析装置であって、
前記モード合成・直交化部は、前記局所モード演算処理部で得られた固有モードから前記全体モード演算処理部で得られた固有モードの重ね合わせで表現される成分を除去し、
前記除去処理が行われた前記局所モード演算処理部で得られた固有モードを前記構造体の剛性マトリックス及び質量マトリックスと直交化する
ことを特徴とする特性解析装置。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の特性解析装置であって、
前記構造体はエンジンのシリンダブロックであり、
前記全体モード演算処理部は、前記シリンダブロックに設定された節点を自由支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記シリンダブロック全体について振動数４ｋＨｚ未満の固有モードを演算し、
前記局所モード演算処理部は、前記シリンダブロックに含まれる主軸受部の周辺部の節点以外を拘束支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記シリンダブロック全体について前記全体モード演算処理部で演算された振動数以上の固有モードを演算する
ことを特徴とする特性解析装置。
【請求項４】
有限要素法によって構造体の機械的特性を解析する特性解析プログラムであって、
コンピュータに、
前記構造体について設定された各節点を自由支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記構造体全体について固有モードを算出する全体モード演算処理工程と、
前記構造体において局所変形を考慮する部分構造の周辺の節点以外を拘束支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記構造体全体について前記全体モード演算処理部よりも高い振動数まで固有モードを算出する局所モード演算処理工程と、
前記全体モード演算処理工程で得られた固有モードと、前記局所モード演算処理工程で得られた固有モードと、を合成及び直交化するモード合成・直交化工程と、
を実行させることを特徴とする特性解析プログラム。
【請求項５】
請求項４に記載の特性解析プログラムであって、
前記モード合成・直交化工程は、前記局所モード演算処理工程で得られた固有モードから前記全体モード演算処理工程で得られた固有モードの重ね合わせで表現される成分を除去し、
前記除去処理が行われた前記局所モード演算処理工程で得られた固有モードを前記構造体の剛性マトリックス及び質量マトリックスと直交化する
ことを特徴とする特性解析プログラム。
【請求項６】
請求項４及び５に記載の特性解析プログラムであって、
前記構造体はエンジンのシリンダブロックであり、
前記全体モード演算処理工程は、前記シリンダブロックに設定された節点を自由支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記シリンダブロック全体について振動数４ｋＨｚ未満の固有モードを演算し、
前記局所モード演算処理工程は、前記シリンダブロックに含まれる主軸受部の周辺部の節点以外を拘束支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記シリンダブロック全体について前記全体モード演算処理部で演算された振動数以上の固有モードを演算する
ことを特徴とする特性解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械の弾性変形に対する特性を解析するための特性解析装置及び特性解析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
動的要素を有する機械を開発する際に、機械の弾性変形によって生ずる振動をシミュレーションする方法が開示されている。
【０００３】
例えば、自動車のエンジンの軽量化・小型化・高強度化を図るためにエンジンのシリンダブロックの強度設計において、クランク軸を支持する主軸受部の実働応力を予測すること等が行われている。
【０００４】
解析のアルゴリズムとしては、有限要素法（ＦＥ法）が広く用いられている。エンジンに対してＦＥ法を適用する場合、その自由度は数百万に及ぶ場合があるので、モード合成法等を用いて運動方程式の自由度を数百〜数千程度に縮退させた後に構造解析が行われている。
【０００５】
解析する現象の周波数が数ｋＨｚ以下と低い場合、不拘束モード法による演算であっても十分な精度の計算結果を得ることができる。しかしながら、エンジンの主軸受部のように全体的な変形のみならず、局所的な変形も正確に知る必要がある場合には構造物の局所変形を知りたい部分の自由度を縮退せずにそのまま残して、それ以外の部分を縮退する方法（拘束モード法）、部品や部分構造物毎に基本特性を計算し合成する方法（部分構造合成法）が適用されている。
【０００６】
例えば、特許文献１に記載の方法では、複数の部品又は部分構造物からなる構造物の振動解析において、部品又は部分構造物の静的変形モードと固有振動モードとをまず求め、次に部品又は部分構造物毎に得られたこれらの基本特性を組み合わせて、構造物の固有振動モードを演算する。また、構造物の固有振動モードの演算結果から、構造物の周波数応答及び過渡応答を演算する。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−２７０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、拘束モード法や部分構造合成法を適用した場合、局所変形を正確に知りたい部分や部分構造の結合部分の自由度が大きいと演算の負荷が大きくなり事実上演算ができなくなることが多い。
【０００９】
また、局所変形を正確に知りたい部分（軸受面上等）の自由度が大きすぎるため、止む無くその部分の一部の自由度のみを縮退しない外部自由度にした場合、得られる演算結果が実際の局所変形と整合しない場合がある。例えば、図８に示すような部分構造体（主軸受）２００を重ね合わせて構成されるシリンダブロックに対して拘束モード法を適用して弾性変形を演算した場合、図９に示すように、軸受部の縁（図８において円で囲んだ領域）が鋭角に凹むような変形２０２が発生するという演算結果が得られた。しかしながら、円形の軸受部の縁は実際にはこのように鋭角に凹むような変形は発生しないと考えられ、演算結果は妥当なものでないと考えられる。
【００１０】
また、局所変形を表現するモードが数百ｋＨｚ程度まで高くなり、特性解析の演算負荷が大きくなったり、演算の収束性が悪化したりするという問題もある。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、機械の弾性変形による振動を解析する際の演算負荷を低減することができる特性解析装置及び特性解析プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の１つの態様は、有限要素法によって構造体の機械的特性を解析する特性解析装置であって、前記構造体について設定された各節点を自由支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記構造体全体について固有モードを算出する全体モード演算処理部と、前記構造体において局所変形を考慮する部分構造の周辺の節点以外を拘束支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記構造体全体について前記全体モード演算処理部よりも高い振動数まで固有モードを算出する局所モード演算処理部と、前記全体モード演算処理部で得られた固有モードと、前記局所モード演算処理部で得られた固有モードと、を合成及び直交化するモード合成・直交化部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記モード合成・直交化部は、前記局所モード演算処理部で得られた固有モードから前記全体モード演算処理部で得られた固有モードの重ね合わせで表現される成分を除去し、前記除去処理が行われた前記局所モード演算処理部で得られた固有モードを前記構造体の剛性マトリックス及び質量マトリックスと直交化することが好適である。
【００１４】
また、前記構造体はエンジンのシリンダブロックであり、前記全体モード演算処理部は、前記シリンダブロックに設定された節点を自由支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記シリンダブロック全体について振動数４ｋＨｚ未満の固有モードを演算し、前記局所モード演算処理部は、前記シリンダブロックに含まれる主軸受部の周辺部の節点以外を拘束支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記シリンダブロック全体について前記全体モード演算処理部で演算された振動数以上の固有モードを演算することが好適である。
【００１５】
また、本発明の別態様は、有限要素法によって構造体の機械的特性を解析する特性解析プログラムであって、コンピュータに、前記構造体について設定された各節点を自由支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記構造体全体について固有モードを算出する全体モード演算処理工程と、前記構造体において局所変形を考慮する部分構造の周辺の節点以外を拘束支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記構造体全体について前記全体モード演算処理部よりも高い振動数まで固有モードを算出する局所モード演算処理工程と、前記全体モード演算処理工程で得られた固有モードと、前記局所モード演算処理工程で得られた固有モードと、を合成及び直交化するモード合成・直交化工程と、を実行させることを特徴とする。
【００１６】
また、前記モード合成・直交化工程は、前記局所モード演算処理工程で得られた固有モードから前記全体モード演算処理工程で得られた固有モードの重ね合わせで表現される成分を除去し、前記除去処理が行われた前記局所モード演算処理工程で得られた固有モードを前記構造体の剛性マトリックス及び質量マトリックスと直交化することが好適である。
【００１７】
また、前記構造体はエンジンのシリンダブロックであり、前記全体モード演算処理工程は、前記シリンダブロックに設定された節点を自由支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記シリンダブロック全体について振動数４ｋＨｚ未満の固有モードを演算し、前記局所モード演算処理工程は、前記シリンダブロックに含まれる主軸受部の周辺部の節点以外を拘束支持状態とした有限要素モデルを用いて、前記シリンダブロック全体について前記全体モード演算処理部で演算された振動数以上の固有モードを演算することが好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、部品又は部分構造体を組み合わせた構造物の特性解析をする際の演算の負荷を軽減することができる。すなわち、現実的な演算負荷の範囲内で自動車用エンジンの軸受部のような複雑な構造を有する構造体の機械的な解析を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態では自動車用エンジンのシリンダブロックの軸受部の機械的な基本特性を演算する例を用いて説明を行うが本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。
【００２０】
図１に、本発明の実施の形態における特性解析装置１００の構成を示す。特性解析装置１００は、一般的なコンピュータの構成を有し、処理部１０、記憶部１２、入力部１４及び表示部１６を含む。処理部１０、記憶部１２、入力部１４及び表示部１６はバス等の通信手段によって互いに情報伝達可能に接続される。
【００２１】
処理部１０は、ＣＰＵ（中央制御装置）を含んで構成される。処理部１０は、記憶部１２及び入力部１４から情報を受け取り、その情報に対して特性解析プログラムに従って演算等の処理を施す。また、処理結果等を表示部１６に出力する。記憶部１２は、半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置等の情報記憶装置を含んで構成される。記憶部１２は、特性解析プログラムやその処理に供されるデータを格納及び保持する。入力部１４は、キーボード等の文字データ入力装置、マウス等のポインティングデバイス等の情報入力装置を含んで構成される。入力部１４は、特性解析を行うユーザによって操作され、処理に対するユーザからの指示や処理のためのデータを受け付けるために用いられる。表示部１６は、ディスプレイ等の表示装置を含んで構成される。表示部１６は、処理を行う際にユーザインターフェース画像、処理対象である情報及び処理結果を呈示するために用いられる。
【００２２】
特性解析装置１００は、特性解析プログラムを実行することによって、図２に示す各機能ブロックとして機能する。具体的には、構造体データ取得部２０、有限要素モデル設定部２２、全体モード演算部２４、局所モード演算部２６及びモード合成・直交化部２８を含む。
【００２３】
以下、これらの機能を実現するための特性解析処理について説明する。本実施の形態における特性解析処理は図３に示すフローチャートに沿って行われる。
【００２４】
ステップＳ１０では、特性解析の対象となる構造体のデータが取得される。このステップが機能ブロック図における構造体データ取得部２０に相当する。
【００２５】
処理部１０は、演算処理の対象となる構造体の有限要素法による特性演算に必要なデータを取得する。具体的には、構造物を小さな有限範囲の「要素」に分割し、要素の境界に節点を配置する。この離散化された構造物の各要素についての質量マトリックス、剛性マトリックス、外力ベクトル等を取得する。これらの情報の取得には入力部１４を用いることができるがこれに限定されるものではない。
【００２６】
ステップＳ１２では、有限要素モデルの設定が行われる。このステップが機能ブロック図における有限要素モデル設定部２２に相当する。本実施の形態では、ステップＳ１４で行われる全体モード演算処理及びステップＳ１６で行われる局所モード演算処理のための有限要素モデルの設定を行う。設定された有限要素モデルの各パラメータは記憶部１２に格納及び保持され、以下のステップにおいて演算処理のために随時参照される。
【００２７】
ステップＳ１４で行われる全体モード演算処理で用いられる有限要素モデルは、自由支持状態で構造物全体（以下の実施の形態でのエンジンのシリンダブロック全体）をノーマルモード（不拘束モード）で演算する際のモデルである。処理部１０は、入力部１４を用いたユーザからの設定情報等に基づいて構造物全体に対する各要素の自由度等を設定し、構造物全体の演算のための有限要素モデルを生成する。
【００２８】
ステップＳ１６で行われる局所モード演算処理のための有限要素モデルは、構造物において局所変形を考慮する必要がある部分構造体（以下の実施の形態でのシリンダブロックの主軸受部）について、全体モード演算処理よりも高次（高周波）まで演算する際のモデルである。処理部１０は、入力部１４を用いたユーザからの設定情報等に基づいて、高次モードの演算対象となる部分構造体（以下の実施の形態での主軸受）の周辺構造の節点以外の自由度を拘束した構造物全体の有限要素モデルを生成する。
【００２９】
ステップＳ１４では、構造物全体について低次（低周波）の固有モードの演算を行う。このステップが機能ブロック図における全体モード演算部２４に相当する。処理部１０は、ステップＳ１２で設定された全体モード演算処理で用いられる有限要素モデルを用いて、構造物全体（シリンダブロック全体）について低次ノーマルモード（低周波モード）[φglobal]の演算を行う。この全体モード演算処理では、モデルの各節点は拘束されていないので剛体モードとして６自由度を有する。なお、有限要素法の不拘束モードにおける具体的な演算方法については既存の技術であるので説明を省略する。演算結果は記憶部１２に格納及び保持される。
【００３０】
より具体的には、４ｋＨｚ未満の固有振動数について固有モードの計算を行うことが好適である。このステップによる演算によって構造物全体についての低次ノーマルモード（低周波モード）[φglobal]が求められる。
【００３１】
ステップＳ１６では、構造物全体について高次（高周波）の固有モードの演算を行う。このステップが機能ブロック図における局所モード演算部２６に相当する。処理部１０は、ステップＳ１２で設定された局所モード演算処理で用いられる有限要素モデルを用いて、高次モードの演算対象となる部分構造体（以下の実施の形態での主軸受）の周辺構造以外の節点の自由度を拘束した構造物全体について上記ステップＳ１４よりも高次（高周波）のモードまで演算を行う。なお、有限要素法の不拘束モードにおける具体的な演算方法については既存の技術であるので説明を省略する。
【００３２】
このステップによる演算によって高次モードの演算対象となる部分構造体（以下の実施の形態での主軸受）の局所変形を表現する高次ノーマルモード（高周波モード）[φlocal1]が求められる。
【００３３】
ステップＳ１８では、低次ノーマルモード[φglobal]と高次ノーマルモード[φlocal1]を合成・直交化する。このステップが機能ブロック図におけるモード合成・直交化部２８に相当する。処理部１０は、ステップＳ１４で演算された低次ノーマルモード[φglobal]とステップＳ１６で演算された高次ノーマルモード[φlocal1]とを合成・直交化することによって、両者が同時に考慮されたモード基底[φnew]を生成する。演算結果は記憶部１２に格納及び保持される。
【００３４】
以下、モード基底[φnew]を求める方法について説明する。まず、数式（１）を用いて、高次ノーマルモード[φlocal1]から、低次ノーマルモード[φglobal]の重ね合わせで表現される成分を除去した高次ノーマルモード[φlocal2]を求める。ここで、［Ｍ］は構造物の質量マトリックスである。
【００３５】
【数１】
2009222539.tif 000003
【００３６】
ここで、数式（２）で表される数式（１）の右辺第２項の一部は、[φglobal]の線形重ね合わせで表現される[φlocal1]の成分の[φglobal]に関する寄与率ベクトル｛ｘ｝を表す。
【００３７】
【数２】
2009222539.tif 000004
【００３８】
書き換えると、[φlocal1]に含まれる[φglobal]の線形重ね合わせ成分を[φlocal1-global]とすると数式（３）及び（４）が成り立つ。
【００３９】
【数３】
2009222539.tif 000005
【００４０】
【数４】
2009222539.tif 000006
【００４１】
ここで、[φglobal]Tと[φlocal1]との間に[Ｍ]が入っているのは[φglobal]は[Ｍ]で正規化されているためであり、数式（１）は数式（３），（４）により、
【００４２】
【数５】
2009222539.tif 000007
【００４３】
となり、[φlocal2]は[φlocal1]から[φglobal]の重ね合わせで表現される成分を除去したものとなる。ここで、[φlocal2]に含まれるモードベクトルであって大きさが０に近いものは、[φglobal]に対して線形従属であると判断して削除する。
【００４４】
このようにして求められた[φlocal2]はモード基底として[φglobal]と組み合わせて使用することが可能であるが、構造体の有限要素モデルの全体剛性マトリックス[Ｋ]と全体質量マトリックス[Ｍ]に対して直交性を満たしていない。すなわち、数式（６），（７）はいずれも対角行列とならない。
【００４５】
【数６】
2009222539.tif 000008
【００４６】
【数７】
2009222539.tif 000009
【００４７】
そこで、次に[φlocal2]と等価で全体剛性マトリックス[Ｋ]と全体質量マトリックス[Ｍ]に対して直交性を満たすモード[φlocal]を算出する。具体的には、数式（６），（７）のように[Ｋ]と[Ｍ]とを[φlocal2]が形成する部分空間上へ射影し、数式（８）のように直交化の条件を適用する。
【００４８】
【数８】
2009222539.tif 000010
【００４９】
数式（８）に[φlocal3]を右乗すると数式（９）のように展開でき、局所的な変形のモードを構造物全体の系に対して直交化したモード基底[φlocal]が数式（１０）のように求められる。
【００５０】
【数９】
2009222539.tif 000011
【００５１】
【数１０】
2009222539.tif 000012
【００５２】
これを[φglobal]に合わせると数式（１１）に示すようにモード基底[φnew]が求められる。
【００５３】
【数１１】
2009222539.tif 000013
【００５４】
以上のように、局所変形を考慮する必要がある部分構造体（以下の実施の形態でのシリンダブロックの主軸受部）の近傍以外を総て固定した境界条件での固有振動モードを、自由支持状態で演算した構造体全体の固有振動モードに重ね合わせることで構造体全体の弾性変形と部分構造体の局所的な弾性変形とを少ない自由度で表現することが可能となる。
【００５５】
また、局所変形を考慮する部分構造体のみを構造体から分離して演算する部分構造合成法と異なり、有限要素モデルの結合部の自由度（局所変形を考慮する部分構造体とそれ以外の部分の境界面の自由度）が大きい場合でも現実的・実用的な演算負荷で演算結果を得ることができる。
【００５６】
＜実施例＞
以下、本実施の形態における特性解析処理によって自動車用エンジンのシリンダブロックの特性解析を行った例について説明する。
【００５７】
具体的には、演算対象は直列４気筒エンジンとした。シリンダブロックは、図８に示したような主軸受部を５つ直列に連結した内部構造と、ピストンが往復する空間を有するシリンダヘッドと、を有する。シリンダブロックは、補機類等も含むものとした。また、主軸受部に設けられた開口部にはクランク軸が挿入される。クランク軸は、フロントプーリ（ねじれダンパ機構付）とフライホイールとを含む。
【００５８】
このような構造体の有限要素モデル（約２５０万自由度）について、全体モード演算処理によって低次の固有モードの演算を行った。ここでは、振動数４ｋＨｚ（４１９モード）まで計算した。計算条件は、３８００ｒｐｍの全負荷で、振動現象を周期定常に落ち着かせるために５サイクル分の時間を計算し、最後のサイクルを演算結果として採用した。
【００５９】
その固有振動数を図４に示す。図４において横軸はそれぞれのモード番号であり、縦軸はそれらのモードに対応する固有振動数である。全体構造のノーマルモードは自由支持状態で計算されるので、剛体モードとして６自由度を有する（図４では表示範囲外）。
【００６０】
また、局所モード演算処理によって、１番から５番までの各主軸受部について局所変形についての高次の固有モードの演算を行った。すなわち、１番から５番までの各主軸受部の演算対象部分の近傍を除いて構造体の節点を固定して局所振動を演算した。演算は、各主軸受部についてそれぞれ２０モード（全部で１００モード）とし、固有振動数として２５ｋＨｚ程度まで計算した。図５（ａ）〜（ｅ）に１番軸受から５番軸受の局所変形の固有モードの固有振動数を示す。図５において横軸はそれぞれのモード番号であり、縦軸はそれらのモードに対応する固有振動数である。各主軸受部はそれぞれ形状が異なるが、図５に示すように、ほぼ同じような周波数帯にモードが分布している。
【００６１】
続いて、全体モード演算処理及び局所モード演算処理で得られた結果を合成した。各モードに線形独立でないものが含まれる場合には合成前に取り除かなければならないが、本実施例ではそのようなモードは無く、総てのモードを合成することができた。その結果、図６に示すように、５１９の固有モードが得られた。
【００６２】
ここまでの解析には数千秒から約２０時間程度の演算時間が必要であったが、これは事実上及び実際上の利用に問題がない程度である。なお、従来の方法では１週間以上の演算時間が必要であったと考えられる。
【００６３】
その後、各部分構造体を結合する機械的なジョイントは、機構解析ソフトウェアを用いて、ジャーナル軸受要素、スラスト軸受要素等のように、複数の部品間で相互作用力を表現する要素でモデル化した。また、モデルを簡略化するために、ピストンとコンロッドは構造体として表現せず、燃焼圧とピストン，コンロッドの慣性力とを機構学的に計算して、シリンダブロックとクランク軸とに作用する力として表現した。
【００６４】
最後に、得られた振動解析結果を境界条件として主軸受部の応力を算出した。この応力計算はシリンダブロック全体ではなく、主軸受部の近傍のみを対象に行った。境界条件として、シリンダブロックに対する主軸受部の接合面自由度、及び、軸受荷重が作用する軸受面上の自由度に対して、振動計算で得られた変位応答を強制変位として入力した。
【００６５】
また、計算結果の精度検証を行うために実際のシリンダブロックの５番主軸受を対象に、歪みゲージを用いて軸受キャップの結合部の円周方向のひずみを測定した。
【００６６】
図７に、５番主軸受の歪みの演算結果（実線）及び実測結果（破線）を示す。図７の横軸はクランク角であり、縦軸は歪み量である。また、図７には参考のために局所変形モードを含まない不拘束モード法による演算結果（一点鎖線）、局所変形モードを含む拘束モード法による演算結果（二点差線）を合わせて示す。
【００６７】
局所変形モードを含まない不拘束モード法での演算結果では、４番気筒内での爆発において歪みの計算値が実測値よりもかなり小さくなった。また、局所変形モードを含む拘束モード法による演算結果では、４番気筒内での爆発時においては実測値に近い結果が得られるが、他の気筒内での爆発時の歪みについては実測値と差が大きくなった。
【００６８】
これらの方法に対して、本実施例の演算結果では、全般的に実測値との一致度が高く、演算精度が向上している。また、４番気筒内の爆発時における５番主軸受部の弾性変形状態も図９のような鋭角に凹むような変形を示さず、滑らかな変形であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態における特性解析装置の構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における特性解析装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における特性解析方法のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例における全体モード演算処理の結果を示す図である。
【図５】本発明の実施例における局所モード演算処理の結果を示す図である。
【図６】本発明の実施例における全体モード演算処理と局所モード演算処理との合成の結果を示す図である。
【図７】本発明の実施例における５番主軸受の歪みの演算結果及び実測値を示す図である。
【図８】自動車用エンジンのシリンダブロックに含まれる主軸受の構成例を示す図である。
【図９】従来技術を用いて自動車用エンジンのシリンダブロックに含まれる主軸受の歪みを演算した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  処理部、１２  記憶部、１４  入力部、１６  表示部、２０  構造体データ取得部、２２  有限要素モデル設定部、２４  全体モード演算部、２６  局所モード演算部、２８  モード合成・直交化部、１００  特性解析装置、２００  主軸受、２０２  歪み部。
【図１】
2009222539.tif 000014
【図２】
2009222539.tif 000015
【図３】
2009222539.tif 000016
【図４】
2009222539.tif 000017
【図５】
2009222539.tif 000018
【図６】
2009222539.tif 000019
【図７】
2009222539.tif 000020
【図８】
2009222539.tif 000021
【図９】
2009222539.tif 000022