"コンピュータシステムにおいて実行されるシートメタル成形プロセスの時間進行シミュレーションにおいて不具合を予測する方法であって、前記コンピュータシステムにインストールされるアプリケーションモジュールによって、所望の部品へと成形される対象物シートメタルを表す複数のシェルエレメントを有する有限要素解析法FEAモデルを定義するステップと、前記アプリケーションモジュールによって、前記対象物シートメタルに対する経路依存の成形限界線図FLDを経路独立のFLDへ変換するステップと、前記アプリケーションモジュールによって、前記所望の部品へ前記対象物シートメタルを成形するシートメタル成形プロセス全体の時間進行シミュレーションをコンピュータシステムにおいて行うことによって、前記シェルエレメントの同等な歪みと対応する歪み比とを取得するステップと、前記アプリケーションモジュールによって、瞬間変形流れ方向instantdeformationflowdirectionにおける前記同等な歪みと対応する成形限度歪み値とを用いて、前記それぞれシェルエレメントの積分点の成形性インデックス時間履歴を編集するステップであって、前記それぞれのエレメントは少なくとも1つの積分点を含んでいるステップと、前記アプリケーションモジュールによって、前記成形性インデックス時間履歴のすべての値が1未満である場合、メタル成形プロセスの状況が正常であると判断するステップと、を備える方法。請求項1に記載の方法であって、前記時間進行シミュレーションは、ポンチをダイへ前記対象物シートメタルを間に挟んでプレスするシミュレーションを含んでいる方法。請求項1に記載の方法であって、成形性インデックスは、前記取得された同等な歪みと前記対応する成形限度歪み値との比である方法。請求項1に記載の方法であって、前記瞬間流れ方向は、メタル成形プロセスの特定の瞬間における前記シェルエレメントの最大歪みと最小歪みとの関数である方法。請求項1に記載の方法であって、前記経路依存のFLDは、線形負荷経路下での材料試料に対する最大歪みと最小歪みとの成形限界曲線を備えている方法。請求項5に記載の方法であって、前記経路依存のFLDを前記経路独立のFLDへ変換する前記ステップは、以下の方程式を用いることをさらに備えるここで、は同等な歪みであり、は最大歪みであり、は最小歪みであり、rは平面等方な場合のHillの降伏曲面に対するLankfordパラメータである。請求項5に記載の方法であって、前記経路依存のFLDを前記経路独立のFLDへ変換する前記ステップは、以下の方程式を用いることをさらに備えるここで、は同等な歪みであり、は有効応力であり、は応力成分であり、は三次元空間における、i,j=1,2,3に対する歪み成分である。請求項1に記載の方法であって、すべての少なくとも1つの積分点の成形性インデックスが1以上である場合に限って、前記それぞれシェルエレメントに不具合があると判断する方法。シートメタル成形プロセスの時間進行シミュレーションにおいて不具合を予測するシステムであって、入出力I/Oインタフェースと、アプリケーションモジュールに関するコンピュータ読取り可能なコードを記憶しているメモリと、前記メモリに連結される少なくとも1つのプロセッサであって、該少なくとも1つのプロセッサがメモリ内のコンピュータが読み取り可能なコードを実行して、これにより、前記アプリケーションモジュールに、所望の部品へと成形される対象物シートメタルを表す複数のシェルエレメントを有する有限要素解析法FEAモデルを定義するオペレーションと、前記対象物シートメタルに対する経路依存の成形限界線図FLDを経路独立のFLDへ変換するオペレーションと、前記所望の部品へ前記対象物シートメタルを成形するシートメタル成形プロセス全体の時間進行シミュレーションを前記システムにおいて行うことによって、前記シェルエレメントの同等な歪と対応する歪比とを取得するオペレーションと、瞬間変形流れ方向における前記同等な歪と対応する成形限度歪値とを用いて、前記それぞれシェルエレメントの積分点の成形性インデックス時間履歴を編集するステップであって、前記それぞれのエレメントは少なくとも1つの積分点を含んでいるオペレーションと、前記成形性インデックス時間履歴のすべての値が1未満である場合、メタル成形プロセスの状況が正常であると判断するオペレーションと、を実行させるシステム。請求項1に記載の方法によってシートメタル成形プロセスの時間進行シミュレーションにおいて不具合を予測するコンピュータ実行命令を有するコンピュータ可読媒体。局所的くびれ不具合は、対象物シートメタルの過度な薄肉化と関連している。局所的くびれは、一般に、その弾性限界つまり降伏を超えてシートメタルを延伸することによって起こる。局所的なくびれは、最終的には、裂けおよび/または破断へと至りうる。この問題を修正するためには、成形ツールつまりダイ、ポンチの形状を修正する必要があり、このことは、生産時間遅延および物理的コストのために大きな損害となる。したがって、コンピュータ支援工学解析例えば有限要素解析法が、局所的くびれなどの不具合が起こるかどうかを予測するシートメタル成形プロセスをシミュレートするために用いられる。典型的には、成形限界線図FormingLimitDiagramsFLDは、そのような不具合が起きることを判断するよう用いられている。例えばFLDを図1に示す。FLDにおいて、面内限界最大歪み対最小歪みin-planelimitmajorstrainversusminorstrainの1つ成形限界曲線FLC102が、成形限度基準となる。成形限度基準を超えると、シートメタルが局所化localizationし始めた例えば局所的くびれが始まったと認められる。しかしながら、典型的なFLDを用いることによる問題がある。第一に、FLDは、シートメタルの材料試料の線形変形経路を仮定して生成される。複雑な荷重条件下での深絞り法においては、変形経路は線形性から大きく外れることがある。その結果、物理的材料不具合のうちのいくつかは予測されなくなるつまり、物理的な部品では不具合を示すが、数値的シミュレーションでは予測されない。さらに、引抜きdrawingの後にフランジングが続くといった多段成形プロセスにおいては、荷重方向が必然的に変化することになる。正確にくびれ不具合を予測するためには、部品の成形において種々の歪み経路条件に対応する1セットのFLCをシミュレーションにおいて提供しなければならないが、それは全く現実的ではない。したがって、従来技術アプローチでは、元々のFLCに安全マージン図1の下側ライン104として示すを追加しなければならかなった。しかしながら、このアプローチでは、安全マージン線が元々のFLCよりかなり下にあるので、不必要に設計空間を制限するおそれがある。したがって、有限要素解析法による数値的シミュレーションを用いてシートメタル成形不具合を予測する、さらに信頼できるアプローチを提供することが望まれよう。この章は、本発明のいくつかの面を要約することを目的とし、いくつかの好ましい態様を簡潔に紹介するものである。この章においては、要約およびここでの発明の名称と同様に、簡略化あるいは省略が、この章の目的を損なわないよう、行われている場合がある。このような簡略化あるいは省略は、本発明の範囲を制限するものではない。数値的シミュレーション例えば有限要素解析法FEAを用いて、シートメタル成形不具合を予測するシステムおよび方法を開示する。本発明の一の面では、有限要素解析法モデルが特定のシートメタル成形プロセスに対して定義される。FEAモデルは、ポンチ、ダイおよび対象物シートメタルの形状寸法を表す複数のノードと複数のエレメントとを有している。対象物シートメタルは複数のシェルエレメントによってモデル化される。さらに、対象物の材料に対する変形経路依存の成形限界線図FLDが含まれる。変形経路依存のFLDは経路独立のFLDに変換される。シートメタル成形プロセスの時間進行シミュレーションがFEAモデルを用いて行われる。各ソリューションサイクルにおいては、シェルエレメントの各積分点における同等な歪みが、経路独立のFLDの対応する成形限度歪み値と照合される。同等な歪みと成形限度歪みとの比が、成形性インデックスとして定義される。各シェルエレメントの成形性インデックスの時間履歴は、ファイルへ保存され、ユーザの命令に応じてモニタに表示される。特定のエレメントの成形性インデックスが1以上に達する場合、局所的くびれが予測される。本発明の目的のうちの一つは、数値的シミュレーションにおいて得られた構造応答に基づいてくびれ不具合が起こりうるか否かを示す使い易い観察手段を提供することにある。本発明の他の目的、特徴および利点は、添付した図面を参照し、以下の本発明の実施の形態の詳細な説明を考察することによって明らかとなろう。本発明のこれらおよび他の特徴、面および利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲および添付した図面を考慮してより理解されよう。図面は次の通りである。本発明の実施形態を、図1乃至図6を参照して、ここに説明する。しかしながら、当業者には、これらの図面を参照するここでの詳細な説明が、例示の目的のためであって、本発明がこれらの限られた実施形態よりも広いことは、すぐに理解されよう。シート成形プロセスにおける材料不具合例えば局所的くびれの始まりを予測する方法およびシステムを開示する。有限要素解析法モデルを用いる時間進行シミュレーションが行なわれる。有限要素解析法モデルは、所望の部品に形成される対象物シートメタル素材板状金属を表す複数のシェルエレメントを備える。このような予測をコンピュータシステムにおいて有限要素解析法を用いて行うために、典型的な歪み経路依存の成形限界線図strainpath-dependentforminglimitdiagramFLDを経路独立path-independentのFLDへと変換する。そして、各シェルエレメントの成形性インデックスが時間進行シミュレーションから時間履歴へ編集される。成形性インデックスのうちのいずれかが1以上である場合、シートメタルのくびれ不具合が起こりそうであることを示す。経路独立のFLDは、同等な塑性歪みequivalentstrainに基づいて成形限度歪み降伏曲面yieldsurfaceサイズあるいは有効応力と関連するを定義する。そのような基準により、図2に示す降伏曲面のサイズ対塑性流れの現在の方向thesizeofyieldsurfaceversusthecurrentdirectionofplasticflowのプロットにおける曲線が得られる。現在の流れの方向currentflowdirectionβあるいは現在の歪み比currentstrainratioは、最大歪みメジャーストレインmajorstrainの最小歪みマイナーストレインminorstrainに対する比として以下のように定義される。ここでは最大歪みであり、は最小歪みである。βが、一様降伏曲面関数homogeneousyieldsurfacefunctionと関連する流れの規則flowruleに関して、最小歪みの最大歪みに対する比と一義的に関係づけられることを示すことができる。より一般には、同等な歪みは次のように表現することができる。冪法則硬化に従う材料に対しては、=fβ、K、n、rとなる。ここで、rは降伏曲面に対するLankfordパラメータである。Hillの平面異方性降伏基準Hill’splanar-anisotropicyieldcriterionつまり平面等方条件planarisotropiccondition下での特定のケースを用いて、同等な歪みは以下のように表現される。数式1が降伏曲面タイプに依存することを付言しておく。特定の平面等方なケースは、ときに、R00=R45=R90のケースとして示される。より高度な降伏曲面あるいは異なる降伏曲面に対しては、同等な歪みは以下のように一般的な関係を用いて得られる。ここで、は有効応力例えば一方向引張試験での軸方向応力であり、は応力成分であり、は歪み成分i,j=1,2、3である。数式2は三次元空間における一般的な関係であり、対象物シートメタル上の任意の点に適用できる。応力と歪みの成分に関する図3Aにおける例示的な座標系を、第1軸321と第2軸322と第3軸323とつまり、i,j=1,2あるいは3を有する微少量320例えば対象物シートメタル上の任意の点で示す。図2は、例示的な経路独立のFLD200を示す。一方、例示的な典型的経路依存のFLD100を図1に示している。FLDが材料固有であることを付言しておく。言いかえれば、それぞれの異なる材料はそれ自身のFLDを有する例えば高張力鋼、軟鋼、アルミニウム等。そして、経路依存のFLDの変換では、数式1を用いて、経路独立のFLDに変換できる典型的経路依存のFLD100は、成形限界曲線102を備える。成形限界曲線102は、特定の負荷経路に対するくびれ不具合が始まる最大歪みと最小歪みとの臨界的組合せである。種々の起こりうる非線形の負荷経路をカバーするために、安全マージンが成形限界曲線に追加されて、下側曲線104が形成される。理論上、下側曲線104より下にあるあらゆる歪み組合せでは材料不具合が起こらない。典型的には、金属成形のコンピューターシミュレーションにおいて得られた歪みは、経路依存のFLD100と照合される。歪みが下部曲線104より下である限り、シートメタル成形プロセスは機能すると考えられる。しかしながら、非線形の負荷経路のために、安全マージンを用いても、コンピューターシミュレーションが不具合が起きないと示した場合であっても、現実世界では多くの不具合が起きることがある。本明細書で用いる歪みは、最大歪み、最小歪みあるいは同等な歪みにかかわらず真の歪みtruestrainであることを付言しておく。真の歪みは、変形が一連のインクリメントにおいて起きる場合の、歪み経路の影響を考慮に入れた、最終歪みの正しい計測correctmeasureである。経路独立のFLD200の用い方は経路依存のFLD100のそれと同様である。ある特定の部品に形成されるシートメタルの面上のすべての点の同等な歪みが、成形限界曲線202より下である限り、その特定の部品は材料不具合を起こすことなく形成できる。面上のすべての点が成形限度内にあることを容易に識別するために、成形性インデックスFIが計算される。例として、成形性インデックスは、点210における同等な歪みY212のそれに対応する成形限度歪みYL214に対する比である。つまり、FI=Y/YLである。シートメタルの面上のあらゆる所定の点に対して、成形性インデックスの時間履歴が時間進行シミュレーションから編集される。本発明の一の実施形態では、1以上のあらゆる成形性インデックスが潜在的な現実世界のくびれ不具合を示す。本発明の利点を例証するために、図4A乃至図4Bは、経路依存FLDと経路独立のFLDによる現実世界のシートメタル成形結果をそれぞれ示している。図4Aは、シートメタル成形プロセスの際の部品の位置AおよびBの最大/最小歪みの時間履歴411a~bを示す。位置Bの時間履歴411bは全体が安全マージン曲線404による成形限界より下である。一方、位置Aの時間履歴411aは終了時で成形限界曲線404に達している。これらの結果によると、位置Aだけが、終了時でくびれ不具合が始まっている。また、位置Bは問題が起きていない。しかしながら、実際には、両方の位置で不具合が起きる。典型的FLDの予測は良好ではないが、経路独立のFLDから導き出された成形性インデックスの予測は良好である。図4Bは、位置AおよびBの成形性インデックス時間履歴を示す。成形プロセスの際の非線形な変形経路のために、位置AおよびBはともに終了に向かって、成形性インデックス=1を示している。言いかえれば、位置Bにおけるくびれ不具合は、本発明の一の実施形態にかかる成形性インデックスアプローチを用いて予測されている。しかしながら、典型的な経路依存のFLDを用いる場合には、不具合は一切表示されない。図5を参照して、本発明の一の実施形態にかかる、シートメタル成形プロセスの時間進行シミュレーションにおいて材料不具合を予測する例示的なプロセス500のフローチャートを示す。プロセス500は、好ましくはソフトウェアで実行される。プロセス500は、ステップ502において、金属成形プロセスをシミュレートするために用いられる有限要素解析法FEAモデルを定義することによって、スタートする。モデルは、剛体のポンチおよびダイと、可撓性があるすなわち成形可能な対象物シートメタルを有している。対象物シートメタルは、所望の部品に形成される複数のシェルエレメントによって表わされる。定義には、対象物シートメタルの材料に対する典型的な経路依存の成形限界線図FLDも含まれる。次に、ステップ504において、経路依存のFLDが経路独立のFLDに変換される。変換は、本発明の一の実施形態にかかる上述の数式1を用いて行うことができる。そして、ステップ506において、シートメタル成形の時間進行シミュレーションがFEMモデルを用いて行われる。FEAは、FEAモデルの応力/歪み履歴つまり、それぞれのそしてすべてのシェルエレメントの応力/歪みを成形プロセス全体にわたってを得るために用いられる。したがって、すべてのシェルエレメントの成形性インデックス時間履歴がステップ508において編集される。成形性インデックス履歴は判断510において調査される。どのインデックス値も1以上であれば、不具合があるかあるいは不具合が起き始めていると認められる。一般に、各シェルエレメント330の重心332が、図3Bに示す単一積分点エレメントに対して調査される。しかしながら、本発明では、例えば一つのエレメント当たり四つのガウス積分点342のより高度なエレメント340を用いることもできる。単一積分点エレメントは低積分エレメントunder-integratedelementと呼ばれている。また、より高度なエレメントは十分に積分されたエレメントfullyintegratedelementと呼ばれている。エレメントの状況を判断するために、エレメントのすべてのガウス積分点が検査される。エレメントはエレメントのすべての積分点の成形性インデックスが1以上である場合、そのエレメントには不具合が起きていると判断される。一の面において、本発明は、ここに説明した機能を実行可能な1つ以上のコンピュータシステムに対してなされたものである。コンピュータシステム600の一例を、図6に示す。コンピュータシステム600は、プロセッサ604など1つ以上のプロセッサを有する。プロセッサ604は、コンピュータシステム内部通信バス602に接続されている。種々のソフトウェアの実施形態を、この例示的なコンピュータシステムの点から説明する。この説明を読むと、いかにして、他のコンピュータシステムおよび/またはコンピューターアーキテクチャーを用いて、本発明を実行するかが、関連する技術分野に習熟している者には明らかになるであろう。コンピュータシステム600は、また、メインメモリ608好ましくはランダムアクセスメモリRAMを有しており、そして二次メモリ610を有することもできる。二次メモリ610は、例えば、1つ以上のハードディスクドライブ612、および/またはフレキシブルディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブなどを表す1つ以上のリムーバブルストレージドライブ614を有することができる。リムーバブルストレージドライブ614は、よく知られている方法で、リムーバブルストレージユニット618を読み取りおよび/またはリムーバブルストレージユニット618に書き込む。リムーバブルストレージユニット618は、リムーバブルストレージドライブ614によって読み取り書き込みされるフレキシブルディスク、磁気テープ、光ディスクなどを表す。以下にわかるように、リムーバブルストレージユニット618は、コンピューターソフトウェアおよび/またはデータを内部に記憶しているコンピュータで使用可能な記憶媒体を有している。代替的な実施形態において、二次メモリ610は、コンピュータプログラムあるいは他の命令をコンピュータシステム600にロードすることを可能にする他の同様な手段を有することもできる。そのような手段は、例えば、リムーバブルストレージユニット622とインタフェース620とを有することができる。そのようなものの例には、プログラムカートリッジおよびカートリッジのインタフェースビデオゲーム機に見られるようなものなどと、リムーバブルメモリチップ消去可能なプログラマブルROMEPROM、ユニバーサルシリアルバスUSBフラッシュメモリ、あるいはPROMなどおよび関連するソケットと、ソフトウェアおよびデータをリムーバブルストレージユニット622からコンピュータシステム600に転送することを可能にする他のリムーバブルストレージユニット622およびインタフェース620と、が含まれうる。一般に、コンピュータシステム600は、プロセススケジューリング、メモリ管理、ネットワーキングおよびI/Oサービスなどのタスクを行なうオペレーティングシステムOSソフトウェアによって、制御され連係される。通信用インタフェース624も、また、バス602に接続することができる。通信用インタフェース624は、ソフトウェアおよびデータをコンピュータシステム600と外部装置との間で転送することを可能にする。通信用インタフェース624の例には、モデム、ネットワークインターフェイスイーサネット登録商標カードなど、コミュニケーションポート、PCMCIAPersonalComputerMemoryCardInternationalAssociationスロットおよびカードなど、が含まれうる。ソフトウェアおよびデータは通信インタフェース624を介して転送される。コンピュータ600は、専用のセットの規則つまりプロトコルに基づいて、データネットワーク上の他の演算装置と通信する。一般的なプロトコルのうちの1つは、インターネットにおいて一般に用いられているTCP/IP伝送コントロールプロトコル/インターネットプロトコルである。一般に、通信インタフェース624は、データファイルをデータネットワーク上で伝達される小さいパケットへのアセンブリングを管理し、あるいは受信したパケット元のデータファイルへと再アセンブルする。さらに、通信インタフェース624は、正しい宛先に届くようそれぞれのパケットのアドレス部分に対処し、あるいはコンピュータ600が宛先となっているパケットを他に向かわせることなく受信する。この書類において、コンピュータプログラム媒体、コンピュータが読取り可能な媒体、コンピュータが記録可能な媒体およびコンピュータが使用可能な媒体という語は、リムーバブルストレージドライブ614例えば、フラッシュストレージドライブおよび/またはハードディスクドライブ612に組み込まれたハードディスクなどの媒体を概して意味して用いられている。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム600にソフトウェアを提供する手段である。本発明は、このようなコンピュータプログラム製品に対してなされたものである。コンピュータシステム600は、また、コンピュータシステム600をアクセスモニタ、キーボード、マウス、プリンタ、スキャナ、プロッタなどに提供する入出力I/Oインタフェース630を有することができる。コンピュータプログラムコンピュータ制御ロジックともいうは、メインメモリ608および/または二次メモリ610にアプリケーションモジュール606として記憶される。コンピュータプログラムを、通信用インタフェース624を介して受け取ることもできる。このようなコンピュータプログラムが実行された時、コンピュータプログラムによって、コンピュータシステム600がここに説明した本発明の特徴を実行することが可能になる。詳細には、コンピュータプログラムが実行された時、コンピュータプログラムによって、プロセッサ604が本発明の特徴を実行することが可能になる。したがって、このようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム600のコントローラを表わしている。ソフトウェアを用いて発明が実行される実施形態において、ソフトウェアをコンピュータプログラム製品に記憶でき、リムーバブルストレージドライブ614、ハードドライブ612あるいは通信用インタフェース624を用いてコンピュータシステム600へとロードすることができる。アプリケーションモジュール606は、プロセッサ604によって実行された時、アプリケーションモジュール606によって、プロセッサ604がここに説明した本発明の機能を実行する。所望のタスクを達成するために、I/Oインタフェース630を介したユーザ入力によってあるいはよることなしに、1つ以上のプロセッサ604によって実行することができる1つ以上のアプリケーションモジュール606例えばFEMおよび/またはSPHアプリケーションモジュールを、メインメモリ608に、ロードすることもできる。動作においては、少なくとも1つのプロセッサ604がアプリケーションモジュール606のうちの1つが実行されると、結果が演算されて二次メモリ610つまりハードディスクドライブ612に記憶される。解析の結果例えば成形性インデックス時間履歴が、ユーザの指示に応じてテキストあるいはグラフィック表現でI/Oインタフェース630を介してユーザに報告される。本発明を具体的な実施形態を参照しながら説明したが、これらの実施形態は単なる例示であって、本発明を限定するものではない。開示した例示的な実施形態に対する種々の変更あるいは変形を、当業者は思いつくであろう。例えば、Hillの降伏曲面を、経路依存のFLDを経路独立のFLDに変換する数式1を導き出すために、例示し説明した。代わりに他の同等な方法を、例えば同等な歪みと有効応力の一般的な関係を用いることもできる。さらに、四角形シェルエレメントをFEAモデルを表すために例示し説明したが、代わりに他のタイプのエレメントを例えば三角形エレメントを用いることもできる。つまり、発明の範囲は、ここで開示した具体的で例示的な実施形態に限定されず、当業者が容易に想到するあらゆる変更が、本願の精神および認識範囲そして添付の特許請求の範囲の権利範囲に含まれる。"