JP2903098B2 - 構造設計方法 - Google Patents
構造設計方法Info
- Publication number
- JP2903098B2 JP2903098B2 JP2210791A JP21079190A JP2903098B2 JP 2903098 B2 JP2903098 B2 JP 2903098B2 JP 2210791 A JP2210791 A JP 2210791A JP 21079190 A JP21079190 A JP 21079190A JP 2903098 B2 JP2903098 B2 JP 2903098B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- structural
- sensitivity
- sensitivity coefficient
- model
- combination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、有限要素法にもとづいた構造解析を用いて
構造設計を行なう構造設計方法に係わり、構造設計にお
ける解析の試行錯誤による回数を少なくし、設計の効率
化を図る構造設計方法に関する。
構造設計を行なう構造設計方法に係わり、構造設計にお
ける解析の試行錯誤による回数を少なくし、設計の効率
化を図る構造設計方法に関する。
製品の大規模化及び複雑化に伴い、その信頼性確保に
おいて、設計段階で構造の静特性及び動特性を精度よく
予測しておくことが重要である。このために、設計段階
で有限要素法にもとづいた構造解析を十分に実行するこ
とは不可欠である。一般に、構造を設計する時、設計者
はその目標仕様を満足させるために、試行錯誤的に形状
や材料を決める場合が多い。そこで、形状や材料等の構
造パラメータを変えたとき、構造の静特性及び動特性に
影響を及ぼす度合いを示す感度解析手法が導入されてき
た。
おいて、設計段階で構造の静特性及び動特性を精度よく
予測しておくことが重要である。このために、設計段階
で有限要素法にもとづいた構造解析を十分に実行するこ
とは不可欠である。一般に、構造を設計する時、設計者
はその目標仕様を満足させるために、試行錯誤的に形状
や材料を決める場合が多い。そこで、形状や材料等の構
造パラメータを変えたとき、構造の静特性及び動特性に
影響を及ぼす度合いを示す感度解析手法が導入されてき
た。
有限要素法にもとづく構造解析に感度解析手法を用い
た場合、各要素における構造パラメータを単位量変更さ
せたときに構造の変形、応力、固有振動数、振動応答の
変化を示す感度係数を求めることができる。一方、構造
物の静特性及び動特性を精度良く求めたり、大規模系の
解析を行なうためには要素分割数が膨大となる。実際
に、設計者が構造パラメータを変更させる場合は、要素
個々について変更することは少なく、複数要素における
構造パラメータを共通して変更させることが多い。この
ため、設計者が上記要素個々について求められた感度係
数を用いて必要な要素の感度係数を組合せて新たに複数
要素の組合せ感度係数を求めなければらない。このた
め、要素数が多い場合には、計算に多大の時間を費や
し、しかもデータ管理も複雑になる。
た場合、各要素における構造パラメータを単位量変更さ
せたときに構造の変形、応力、固有振動数、振動応答の
変化を示す感度係数を求めることができる。一方、構造
物の静特性及び動特性を精度良く求めたり、大規模系の
解析を行なうためには要素分割数が膨大となる。実際
に、設計者が構造パラメータを変更させる場合は、要素
個々について変更することは少なく、複数要素における
構造パラメータを共通して変更させることが多い。この
ため、設計者が上記要素個々について求められた感度係
数を用いて必要な要素の感度係数を組合せて新たに複数
要素の組合せ感度係数を求めなければらない。このた
め、要素数が多い場合には、計算に多大の時間を費や
し、しかもデータ管理も複雑になる。
なお、感度解析手法を用いる構造解析に関する文献と
しては、“減衰振動系における感度解析と設計変更後の
動特性予測”日本機械学会論文集（Ｃ編）50巻452号
（昭59−４）第597頁から第606頁、振動モデルとシミュ
レーション（応用技術出版）などがある。
しては、“減衰振動系における感度解析と設計変更後の
動特性予測”日本機械学会論文集（Ｃ編）50巻452号
（昭59−４）第597頁から第606頁、振動モデルとシミュ
レーション（応用技術出版）などがある。
上記従来技術は、複数の要素における構造パラメータ
を同時に変更させたときの感度係数を求めたり、複数の
構造パラメータを同時に変更させたときの感度係数を求
めることは、設計者の判断により別作業として行なう必
要があった。また、データ量が膨大であるため、どの部
分の要素における構造パラメータの変更がどの程度構造
特性に及ぼすかを判断することに多くの時間を費やして
いた。
を同時に変更させたときの感度係数を求めたり、複数の
構造パラメータを同時に変更させたときの感度係数を求
めることは、設計者の判断により別作業として行なう必
要があった。また、データ量が膨大であるため、どの部
分の要素における構造パラメータの変更がどの程度構造
特性に及ぼすかを判断することに多くの時間を費やして
いた。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので
あって、その目的とするところは設計者が構造変更を伴
う構造設計を効率的に実行できる構造設計方法を提供す
ることにある。
あって、その目的とするところは設計者が構造変更を伴
う構造設計を効率的に実行できる構造設計方法を提供す
ることにある。
上記目的を達成するために、要素個々における設計パ
ラメータに対する感度係数を用いて、設計者が必要とす
る要素の組合せによる組合せ感度係数を自動的に計算す
ることとした。また、要素個々における各構造パラメー
タに対する感度係数を貯えておき、随時要素個々の感度
係数を読み出して、必要な組合せ感度係数を求めること
ができるようにした。さらに、上記組合せ感度係数の大
小を分かりやすく表現するために、横軸に要素番号、縦
軸に構造パラメータの種類を示して感度係数の大きさを
示した。
ラメータに対する感度係数を用いて、設計者が必要とす
る要素の組合せによる組合せ感度係数を自動的に計算す
ることとした。また、要素個々における各構造パラメー
タに対する感度係数を貯えておき、随時要素個々の感度
係数を読み出して、必要な組合せ感度係数を求めること
ができるようにした。さらに、上記組合せ感度係数の大
小を分かりやすく表現するために、横軸に要素番号、縦
軸に構造パラメータの種類を示して感度係数の大きさを
示した。
要素個々における構造パラメータの単位量の変化に対
する構造特性を表す変形、応力、固有振動数、振動応答
の感度係数を求めておく。ついで、これら感度係数を用
いて、設計者が設計仕様を満たすように構造変更を検討
したい部分の複数の要素を指定することにより、複数の
要素における組合せ感度係数を求める。これによって、
設計者は複数の要素における構造パラメータを同時に変
えたときの構造特性の変化を予測することができる。ま
た、要素個々における構造パラメータに対する感度係数
の大きさ、複数要素における構造パラメータに対する感
度係数の大きさ及び複数の構造パラメータを同時に変え
たときの感度係数の大きさを同時にグラフ表示する。変
形及び振動応答の感度係数は有限要素の各節点において
求められる。また、応力は各要素において求められる。
また、固有振動数は、解析対象とする構造モデルにおい
て求められる。これによって、設計者は目標とする構造
仕様を満足させるためにどの部分をどれくらい変更させ
れば良いかを容易に判断することができる。
する構造特性を表す変形、応力、固有振動数、振動応答
の感度係数を求めておく。ついで、これら感度係数を用
いて、設計者が設計仕様を満たすように構造変更を検討
したい部分の複数の要素を指定することにより、複数の
要素における組合せ感度係数を求める。これによって、
設計者は複数の要素における構造パラメータを同時に変
えたときの構造特性の変化を予測することができる。ま
た、要素個々における構造パラメータに対する感度係数
の大きさ、複数要素における構造パラメータに対する感
度係数の大きさ及び複数の構造パラメータを同時に変え
たときの感度係数の大きさを同時にグラフ表示する。変
形及び振動応答の感度係数は有限要素の各節点において
求められる。また、応力は各要素において求められる。
また、固有振動数は、解析対象とする構造モデルにおい
て求められる。これによって、設計者は目標とする構造
仕様を満足させるためにどの部分をどれくらい変更させ
れば良いかを容易に判断することができる。
構造物が多くの部品から構成され、かつ各部品が多く
の有限要素から構成されている場合、設計者が部品ごと
の感度係数を算出できるため、部品ごとに設計を容易に
行なうことができる。
の有限要素から構成されている場合、設計者が部品ごと
の感度係数を算出できるため、部品ごとに設計を容易に
行なうことができる。
本発明の実施例について図面をもとに説明する。第１
図は有限要素法を用いて解析する対象の構造モデルを示
す。構造モデル１は有限要素法を用いるために要素２に
分割され、要素２の節に節点３が設けられる。それぞれ
の要素は要素番号ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）で、またそれぞれの
節点は節点番号ｌ（ｌ＝１〜Ｌ）で表される。
図は有限要素法を用いて解析する対象の構造モデルを示
す。構造モデル１は有限要素法を用いるために要素２に
分割され、要素２の節に節点３が設けられる。それぞれ
の要素は要素番号ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）で、またそれぞれの
節点は節点番号ｌ（ｌ＝１〜Ｌ）で表される。
第２図は本発明の第１実施例を示す図で、構造モデル
１の固有振動数の感度係数を求めるフローチャートであ
る。ステップ201で、第１図に示すように構造モデル１
を要素に分割し、節点を設ける。ステップ202で各要素
に関する荷重条件、および材料定数や形状寸法法等の構
造パラメータを設定する。ステップ203で各要素ｉの構
造パラメータから構造モデル１全体の剛性マトリックス
［Ｋ］を計算し、次いでステップ204ではPjで表す構造
パラメータのうちの板厚、縦弾性係数、ポアソン比、断
面積、密度等の構造パラメータのいずれかを単位量だけ
変えたときの剛性マトリックス［Ｋ］の変化分、すなわ
ち剛性マトリックスの微分値［∂K/∂Pj］を求める。な
おｊ（ｊ＝１〜Ｊ）は構造パラメータに付した番号であ
る。ステップ205で各要素ｉの構造パラメータから構造
モデル１全体の質量マトリックス［Ｍ］を計算し、次い
でステップ206で構造パラメータPjを単位量だけ変えた
ときの質量マトリックス［Ｍ］の変化分、すなわち質量
マトリックス［Ｍ］の微分値［∂M/∂Pj］を求める。
１の固有振動数の感度係数を求めるフローチャートであ
る。ステップ201で、第１図に示すように構造モデル１
を要素に分割し、節点を設ける。ステップ202で各要素
に関する荷重条件、および材料定数や形状寸法法等の構
造パラメータを設定する。ステップ203で各要素ｉの構
造パラメータから構造モデル１全体の剛性マトリックス
［Ｋ］を計算し、次いでステップ204ではPjで表す構造
パラメータのうちの板厚、縦弾性係数、ポアソン比、断
面積、密度等の構造パラメータのいずれかを単位量だけ
変えたときの剛性マトリックス［Ｋ］の変化分、すなわ
ち剛性マトリックスの微分値［∂K/∂Pj］を求める。な
おｊ（ｊ＝１〜Ｊ）は構造パラメータに付した番号であ
る。ステップ205で各要素ｉの構造パラメータから構造
モデル１全体の質量マトリックス［Ｍ］を計算し、次い
でステップ206で構造パラメータPjを単位量だけ変えた
ときの質量マトリックス［Ｍ］の変化分、すなわち質量
マトリックス［Ｍ］の微分値［∂M/∂Pj］を求める。
ステップ207で剛性マトリックス［Ｋ］と質量マトリ
ックス［Ｍ］とから構造モデル１の固有振動数f(k)およ
び固有モード［Φ］を求める。ここでf(k)はｋの次の固
有振動数を示す。ステップ208で固有振動数f(k)、固有
モード［Φ］、微分値［∂K/∂Pj］j及び［∂M/∂Pj］i
を用いてｋの次の固有振動数f(k)の要素ｉにおける構造
パラメータPjに対する感度係数（∂f(k)）／∂Pj）iを
計算する。ここで要素ｉにおける感度係数（f(k)、j）1
＝（∂f(k)／∂Pj）iは要素個々において構造パラメー
タｊの一つを単位量変えたときの構造モデル１の固有振
動数の変化量を示す。
ックス［Ｍ］とから構造モデル１の固有振動数f(k)およ
び固有モード［Φ］を求める。ここでf(k)はｋの次の固
有振動数を示す。ステップ208で固有振動数f(k)、固有
モード［Φ］、微分値［∂K/∂Pj］j及び［∂M/∂Pj］i
を用いてｋの次の固有振動数f(k)の要素ｉにおける構造
パラメータPjに対する感度係数（∂f(k)）／∂Pj）iを
計算する。ここで要素ｉにおける感度係数（f(k)、j）1
＝（∂f(k)／∂Pj）iは要素個々において構造パラメー
タｊの一つを単位量変えたときの構造モデル１の固有振
動数の変化量を示す。
そこで、構造モデルが複数の部品又は複数の有限要素
モデル（例えば、梁要素、トラス要素、シェル要素等）
から構成されている場合を想定する。ここで有限要素モ
デルに有限要素モデル番号ｍ（ｍ＝１〜Ｍ）を付す。こ
れら各部品を複数の要素でモデル化されているとする。
そこで、ステップ208で求めた感度係数を（f(k)，j）
m,i＝（∂f(k)／∂Pj）m,iと置き換える。また、各部品
または有限要素モデルの構造パラメータが構造モデルの
固有振動数に及ぼす影響度合を知るために構造モデル１
の感度係数（f(k)，j）m,j＝（∂f(k)／∂Pj）m,iを利
用する。ステップ209で、要素ｉのi1〜i2までの複数の
要素において一つの構造パラメータを単位量だけ同時に
変えたときの組合せ感度係数c(k) m,jを求める。このと
きの計算式は、 （１）式で与えられる。さらに、ステップ210で構造
パラメータを複数個同時に単位量変えたときの組合せは
感度係数c(k) m,iを求める。このときの計算式は（２）
式で で与えられる。上記組合せ計算のたし算はスカラー計算
となる。
モデル（例えば、梁要素、トラス要素、シェル要素等）
から構成されている場合を想定する。ここで有限要素モ
デルに有限要素モデル番号ｍ（ｍ＝１〜Ｍ）を付す。こ
れら各部品を複数の要素でモデル化されているとする。
そこで、ステップ208で求めた感度係数を（f(k)，j）
m,i＝（∂f(k)／∂Pj）m,iと置き換える。また、各部品
または有限要素モデルの構造パラメータが構造モデルの
固有振動数に及ぼす影響度合を知るために構造モデル１
の感度係数（f(k)，j）m,j＝（∂f(k)／∂Pj）m,iを利
用する。ステップ209で、要素ｉのi1〜i2までの複数の
要素において一つの構造パラメータを単位量だけ同時に
変えたときの組合せ感度係数c(k) m,jを求める。このと
きの計算式は、 （１）式で与えられる。さらに、ステップ210で構造
パラメータを複数個同時に単位量変えたときの組合せは
感度係数c(k) m,iを求める。このときの計算式は（２）
式で で与えられる。上記組合せ計算のたし算はスカラー計算
となる。
つぎに、ステップ211で感度係数f(k)，j及び組合せ感
度係数c(k) m,j、c(k) m,iから（３）式を用いて、最大値
をもとめる。すなわち、 Ｃ＝（（f(k)，j）m,i、c(k) m,j、c(k) m,i）max …（３） ｛ｉ＝１〜n;k＝１〜Ｋ｝ 上記感度係数（f(k)，j）m,i及び組合せ感度係数c(k)
m,j、c(k) m,iの大小関係を理解しやすくするために、ス
テップ212でグラフ表示をする。以下、この表示方法に
ついて第３図に示す表示例をもとに説明する。横軸に部
品または有限要素モデル番号ｍ及び要素番号ｉ又は複数
要素（i1〜i2）を示す。また縦軸に構造パラメータPj、
組合せ構造パラメータΣPjを示す。このとき、ｋ次の固
有振動数の感度係数f(k) i,j、c(k) m,j、c(k) m,iの大き
さを示すために、前記最大値Ｃを最大半径Ｒとする円で
表示し、他の感度係数は、感度係数にR/C倍した半径の
円で表示される。これにより、円の大小で感度係数の大
きさを容易に判断できる。
度係数c(k) m,j、c(k) m,iから（３）式を用いて、最大値
をもとめる。すなわち、 Ｃ＝（（f(k)，j）m,i、c(k) m,j、c(k) m,i）max …（３） ｛ｉ＝１〜n;k＝１〜Ｋ｝ 上記感度係数（f(k)，j）m,i及び組合せ感度係数c(k)
m,j、c(k) m,iの大小関係を理解しやすくするために、ス
テップ212でグラフ表示をする。以下、この表示方法に
ついて第３図に示す表示例をもとに説明する。横軸に部
品または有限要素モデル番号ｍ及び要素番号ｉ又は複数
要素（i1〜i2）を示す。また縦軸に構造パラメータPj、
組合せ構造パラメータΣPjを示す。このとき、ｋ次の固
有振動数の感度係数f(k) i,j、c(k) m,j、c(k) m,iの大き
さを示すために、前記最大値Ｃを最大半径Ｒとする円で
表示し、他の感度係数は、感度係数にR/C倍した半径の
円で表示される。これにより、円の大小で感度係数の大
きさを容易に判断できる。
次に第２の実施例として、変形解析における感度解析
について第４図に示すフローチャートを用いて説明す
る。第４図中、ステップ401での構造モデルの要素分
割、ステップ402での構造パラメータPjの設定、ステッ
プ402での剛性マトリックス［Ｋ］の計算、ステップ404
での質量マトリックスの構造パラメータに対する微分値
∂［Ｋ］／∂Pjの計算は第１実施例のステップ201〜204
と同じである。
について第４図に示すフローチャートを用いて説明す
る。第４図中、ステップ401での構造モデルの要素分
割、ステップ402での構造パラメータPjの設定、ステッ
プ402での剛性マトリックス［Ｋ］の計算、ステップ404
での質量マトリックスの構造パラメータに対する微分値
∂［Ｋ］／∂Pjの計算は第１実施例のステップ201〜204
と同じである。
次のステップ405では、第１図に示す構造モデル１の
節点ｌに構造パラメータPjの一つである荷重Qlが加わっ
たときの節点ｌ（ｌ＝１〜Ｌ）における変形δlを計算
する。ステップ406で、この変形δ1剛性マトリックスの
構造パラメータPjに対する微分値∂［Ｋ］／∂Pjとを用
いて部品または有限要素モデル番号ｍの要素番号ｉの構
造パラメータPjを単位量変えたときの節点ｌにおける変
形の感度係数（∂δl／∂Pj）iを計算する。ステップ40
7でこの感度係数（∂δl／∂Pj）iを用いて（i1〜i2番
目）の複数の要素の構造パラメータの単位量を同時に変
えたときの節点ｌにおける組合せ感度係数(Cl,j)mを計
算する。また、ステップ408で複数の構造パラメータを
同時に変えたときの節点ｌにおける組合せ感度係数(Cl)
mを計算する。上記組合せ計算のたし算はスカラー計算
となる。これら計算結果は第３図に示すような形で表示
される。
節点ｌに構造パラメータPjの一つである荷重Qlが加わっ
たときの節点ｌ（ｌ＝１〜Ｌ）における変形δlを計算
する。ステップ406で、この変形δ1剛性マトリックスの
構造パラメータPjに対する微分値∂［Ｋ］／∂Pjとを用
いて部品または有限要素モデル番号ｍの要素番号ｉの構
造パラメータPjを単位量変えたときの節点ｌにおける変
形の感度係数（∂δl／∂Pj）iを計算する。ステップ40
7でこの感度係数（∂δl／∂Pj）iを用いて（i1〜i2番
目）の複数の要素の構造パラメータの単位量を同時に変
えたときの節点ｌにおける組合せ感度係数(Cl,j)mを計
算する。また、ステップ408で複数の構造パラメータを
同時に変えたときの節点ｌにおける組合せ感度係数(Cl)
mを計算する。上記組合せ計算のたし算はスカラー計算
となる。これら計算結果は第３図に示すような形で表示
される。
第５図は、第３の実施例として振動応答解析における
感度解析についてのフローチャートを表している。。ス
テップ501での構造モデルの要素分割、ステップ502での
構造パラメータの設定、ステップ503での剛性マトリッ
クスの計算、ステップ504での質量マトリックスの計
算、ステップ505での剛性マトリックスの構造パラメー
タに対する微分値の計算、ステップ506での質量マトリ
ックスの構造パラメータに対する微分値の計算、ステッ
プ507での固有振動数及び固有モードの計算は第１の実
施例のステップ201〜207と同じである。これら計算結果
を用いてステップ508で振動応答を計算する。ステップ5
09では第１の実施例と同様に固有振動数の感度係数を求
め、さらに固有モードの感度係数をも求める。上記計算
結果を用いて、ステップ510で部品または有限要素モデ
ル番号ｍの要素番号ｉの構造パラメータPjを単位量変え
たときの節点ｌにおける振動応答の感度係数を計算でき
る。ステップ511でこの振動応答の感度係数を用いて（i
1〜i2）番目の複数の要素の構造パラメータの単位量を
同時に変えたときの節点ｌにおける組合せ感度係数(C
l,j)mを計算する。また、ステップ512で複数の構造パラ
メータを同時に変えたときの節点ｌにおける組合せ感度
係数(Cl)mを計算する。上記組合せ計算のたし算は複素
数計算となる。これら計算結果はステップ513で第３図
に示すような形で表示される。
感度解析についてのフローチャートを表している。。ス
テップ501での構造モデルの要素分割、ステップ502での
構造パラメータの設定、ステップ503での剛性マトリッ
クスの計算、ステップ504での質量マトリックスの計
算、ステップ505での剛性マトリックスの構造パラメー
タに対する微分値の計算、ステップ506での質量マトリ
ックスの構造パラメータに対する微分値の計算、ステッ
プ507での固有振動数及び固有モードの計算は第１の実
施例のステップ201〜207と同じである。これら計算結果
を用いてステップ508で振動応答を計算する。ステップ5
09では第１の実施例と同様に固有振動数の感度係数を求
め、さらに固有モードの感度係数をも求める。上記計算
結果を用いて、ステップ510で部品または有限要素モデ
ル番号ｍの要素番号ｉの構造パラメータPjを単位量変え
たときの節点ｌにおける振動応答の感度係数を計算でき
る。ステップ511でこの振動応答の感度係数を用いて（i
1〜i2）番目の複数の要素の構造パラメータの単位量を
同時に変えたときの節点ｌにおける組合せ感度係数(C
l,j)mを計算する。また、ステップ512で複数の構造パラ
メータを同時に変えたときの節点ｌにおける組合せ感度
係数(Cl)mを計算する。上記組合せ計算のたし算は複素
数計算となる。これら計算結果はステップ513で第３図
に示すような形で表示される。
また、構造解析における応力解析に感度解析を適用し
た場合も第１〜第３の実施例と同様に扱うことができ
る。
た場合も第１〜第３の実施例と同様に扱うことができ
る。
本発明によれば、有限要素法にもとづいて構造解析を
行なう場合において、各要素の感度係数ばかりでなく構
造物を構成する部品ごとや複数の有限要素組合せ感度係
数、さらに複数の構造パラメータを同時に変えたときの
組合せ感度係数も計算することができるため、構造変更
を効率よく実行できる。また、結果をグラフ表示するこ
とにより、各感度係数の大小比較を容易に行なうことが
でき、設計者が構造変更を行なうときにどの部分を変え
ればよいかなどの判断に有効となる。また、各要素また
は各節点ごとに求めておいた感度係数を記憶させておく
ため、構造解析を繰り返すことなくいろいろな組合せの
組合せ感度係数を自由に求めることができ、計算回数を
少なくすることができる。
行なう場合において、各要素の感度係数ばかりでなく構
造物を構成する部品ごとや複数の有限要素組合せ感度係
数、さらに複数の構造パラメータを同時に変えたときの
組合せ感度係数も計算することができるため、構造変更
を効率よく実行できる。また、結果をグラフ表示するこ
とにより、各感度係数の大小比較を容易に行なうことが
でき、設計者が構造変更を行なうときにどの部分を変え
ればよいかなどの判断に有効となる。また、各要素また
は各節点ごとに求めておいた感度係数を記憶させておく
ため、構造解析を繰り返すことなくいろいろな組合せの
組合せ感度係数を自由に求めることができ、計算回数を
少なくすることができる。
以上のことから、設計者が目標とする構造設計に伴う
試行錯誤的な構造解析の回数を大幅に短縮できかつ設計
変更部分も容易に判断することが可能となった。
試行錯誤的な構造解析の回数を大幅に短縮できかつ設計
変更部分も容易に判断することが可能となった。
第１図は構造モデルを示す図、第２図は本発明の第１の
実施例として構造モデルの固有振動数の感度係数を解析
するフローチャート、第３図は感度係数の大小を比較す
る表示図、第４図は第２の実施例として構造モデルの変
形の感度係数を解析するフローチャート、第５図は第３
の実施例として構造モデルの振動応答の感度係数を解析
するフローチャートである。 １…構造モデル、２…要素、３…節点、Pj…構造パラメ
ータ、f(k)…固有振動数、δl…変形、ｉ…要素番号、
ｊ…構造パラメータ番号、ｌ…節点番号、ｍ…有限要素
モデル番号。
実施例として構造モデルの固有振動数の感度係数を解析
するフローチャート、第３図は感度係数の大小を比較す
る表示図、第４図は第２の実施例として構造モデルの変
形の感度係数を解析するフローチャート、第５図は第３
の実施例として構造モデルの振動応答の感度係数を解析
するフローチャートである。 １…構造モデル、２…要素、３…節点、Pj…構造パラメ
ータ、f(k)…固有振動数、δl…変形、ｉ…要素番号、
ｊ…構造パラメータ番号、ｌ…節点番号、ｍ…有限要素
モデル番号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒寄 美智代 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06F 17/50 ＪＩＣＳＴ（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】有限要素法を利用した構造解析で感度解析
手法を適用する構造設計方法において、構造物モデルを
構成する有限要素モデルの要素個々の板厚、断面積、縦
弾性係数などの構造パラメータを単位量変えたときの、
有限要素モデルの各要素の応力変化量、各節点での変形
の変化量、各節点での振動応答の変化量および構造モデ
ルの固有振動数の変化量をそれぞれ表す各感度係数を求
め、これら感度係数のうちの複数の感度係数を各種組み
合わせて組合わせ感度係数を求め、これら組合せ感度係
数の大小を表示することを特徴とする構造設計方法。 - 【請求項２】前記組合せ感度係数を求めるにあたり、複
数要素を通じて１つの構造パラメータを変えたときの組
合せ感度係数を求めることを特徴とする請求項１記載の
構造設計方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2210791A JP2903098B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 構造設計方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2210791A JP2903098B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 構造設計方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0496182A JPH0496182A (ja) | 1992-03-27 |
| JP2903098B2 true JP2903098B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=16595194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2210791A Expired - Lifetime JP2903098B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 構造設計方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903098B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5808704A (en) * | 1994-01-17 | 1998-09-15 | Hitachi, Ltd. | Rear projection type image display apparatus |
| KR100357713B1 (ko) | 2000-02-03 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 암실 케이스가 구비된 프로젝션 모니터 |
| JP6617812B1 (ja) | 2018-10-05 | 2019-12-11 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 車体部品の感度解析方法及び装置、車体部品の材料特性決定方法 |
| CN117010222A (zh) * | 2022-04-27 | 2023-11-07 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 背板结构模型优化方法及装置、计算机可存储介质 |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP2210791A patent/JP2903098B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0496182A (ja) | 1992-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6697770B1 (en) | Computer process for prescribing second-order tetrahedral elements during deformation simulation in the design analysis of structures | |
| US8204701B2 (en) | Aeroelastic model using the principal shapes of modes (AMPS) | |
| US12307169B2 (en) | Method and apparatus for analyzing sensitivity of automotive body parts and method for determining material property of automotive body parts | |
| US20100153077A1 (en) | Method And System For Analysis And Shape Optimization Of Physical Structures Using A Computerized Algebraic Dual Representation Implicit Dimensional Reduction | |
| CN115099095B (zh) | 基于结构有限元模型的结构柔度矩阵生成方法、装置、设备及介质 | |
| Friswell et al. | Using linear model reduction to investigate the dynamics of structures with local non-linearities | |
| CN111125946A (zh) | 一种基于mdo技术的上车体结构优化方法 | |
| Rezaiee-Pajand et al. | More accurate and stable time integration scheme | |
| CN115455779B (zh) | 一种工程结构振动响应的复合显式时域分析方法 | |
| Shekastehband et al. | Experimental and numerical study on the self-stress design of tensegrity systems | |
| Dascotte | Model updating for structural dynamics: past, present and future outlook | |
| JP2903098B2 (ja) | 構造設計方法 | |
| Xing et al. | A finite element‐based level set method for structural optimization | |
| JP3221137B2 (ja) | 解析装置 | |
| CN108038335A (zh) | 一种确定飞机蒙皮单元应力载荷的方法与装置 | |
| JPH0921720A (ja) | 構造振動解析方法 | |
| de la Fuente | An efficient procedure to obtain exact solutions in random vibration analysis of linear structures | |
| Bunnell et al. | Multi-fidelity surrogates from shared principal components: Application to structural design exploration and optimization | |
| CN118627351B (zh) | 一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法 | |
| CN120706186A (zh) | 基于bwbn模型的桥墩非线性地震随机响应分析方法 | |
| JPH11203330A (ja) | 形状変形モード生成システムと形状最適化解析システムおよびそれに用いるプログラムを記録した記録媒体 | |
| Bahai et al. | Eigenvalue inverse formulation for optimising vibratory behaviour of truss and continuous structures | |
| CN113626893A (zh) | 一种基于隐式几何模型的计算机力学分析数值模拟方法 | |
| Sahu et al. | Physics-Informed Functional Link Constrained Framework with Domain Mapping for Solving Bending Analysis of an Exponentially Loaded Perforated Beam | |
| JP2005267028A (ja) | 板材成形シミュレーション及びプレス成形方法 |