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JP7469653B2 - Evaluation device, evaluation method, and program - Google Patents
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本発明は、構造部材の評価装置、評価方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a structural member evaluation device, evaluation method, and program.

鉄道車両用台車枠(以下、台車枠と略記する。)は、車体を支持すると共に、車輪、車軸、主電動機、駆動装置、およびサスペンション部品等の種々の台車部品を支持する構造部材である。鉄道車両の走行時には、上記の種々の台車部品から台車枠に荷重が伝達される。このため、台車枠には、これらの荷重に対して十分な強度および耐久性が要求される。 A bogie frame for railway vehicles (hereafter abbreviated as bogie frame) is a structural member that supports the car body as well as various bogie parts such as wheels, axles, main motors, drive units, and suspension parts. When the railway vehicle is running, loads are transmitted from the various bogie parts to the bogie frame. For this reason, the bogie frame must have sufficient strength and durability to withstand these loads.

そこで、従来、台車枠の強度を評価するために種々の方法が提案されている。例えば、特許文献1に開示された台車枠の強度評価方法では、台車枠のFEMモデルを用いて台車枠の強度評価が行われる。 Therefore, various methods have been proposed to evaluate the strength of the bogie frame. For example, in the method of evaluating the strength of the bogie frame disclosed in Patent Document 1, the strength of the bogie frame is evaluated using an FEM model of the bogie frame.

具体的には、特許文献1の強度評価方法では、FEMモデルの表面上の複数の節点に対してそれぞれ仮想的に歪みゲージが定義され、荷重負荷時に生じる応力が節点ごとに算出される。そして、予め準備された耐久限度線図と節点ごとに算出された応力とに基づいて、各節点における安全率が算出される。 Specifically, in the strength evaluation method of Patent Document 1, a virtual strain gauge is defined for each of the multiple nodes on the surface of the FEM model, and the stress that occurs when a load is applied is calculated for each node. Then, the safety factor at each node is calculated based on a previously prepared endurance limit diagram and the stress calculated for each node.

特開2005-190242号公報JP 2005-190242 A

台車枠の強度は、台車枠の各部の材料区分(材料の種類を示す区分:SM400、SM400A、SM490、SM490A等)および仕様区分(各部の状態を示す区分:母材、溶接まま、研磨仕上げ等)に応じて適切に評価する必要がある。この点に関して、特許文献1の方法では、仕様区分ごと(母材、溶接ままおよび研磨仕上げごと)に耐久限度線図が準備されており、仕様区分ごとに各節点の安全率が算出される。そして、算出された各節点の安全率に基づいて、安全率分布図(コンター図)が作成される。評価者は、作成された安全率分布図を用いて、台車枠の各部の安全率を評価することができる。 The strength of the bogie frame needs to be appropriately evaluated according to the material classification (classification indicating the type of material: SM400, SM400A, SM490, SM490A, etc.) and specification classification (classification indicating the state of each part: base material, as welded, polished finish, etc.) of each part of the bogie frame. In this regard, in the method of Patent Document 1, a durability limit diagram is prepared for each specification classification (base material, as welded, and polished finish), and the safety factor of each node is calculated for each specification classification. Then, a safety factor distribution diagram (contour diagram) is created based on the calculated safety factor of each node. The evaluator can use the created safety factor distribution diagram to evaluate the safety factor of each part of the bogie frame.

ところで、特許文献1の方法では、例えば、仕様区分ごとに安全率分布図が作成される。この場合、台車枠の評価者は、評価対象部位がどの仕様区分に基づいて評価されるべきなのかを理解した上で、複数の安全率分布図の中から、評価対象部位の仕様区分に対応する安全率分布図を選択して、強度を評価しなければならない。このため、評価対象部位がどの仕様区分に基づいて評価されるべきなのかを評価者が理解できていない場合には、台車枠の強度を適切に評価することができない。また、評価対象部位ごとに安全率分布図を選択する必要があり、台車枠の強度を効率よく評価することができない。 In the method of Patent Document 1, for example, a safety factor distribution diagram is created for each specification category. In this case, the evaluator of the bogie frame must understand which specification category the evaluation target part should be based on, and then select from multiple safety factor distribution diagrams a safety factor distribution diagram that corresponds to the specification category of the evaluation target part to evaluate the strength. For this reason, if the evaluator does not understand which specification category the evaluation target part should be based on, the strength of the bogie frame cannot be appropriately evaluated. In addition, it is necessary to select a safety factor distribution diagram for each evaluation target part, and the strength of the bogie frame cannot be evaluated efficiently.

また、特許文献1には、安全率分布図の他の作成方法として、部位毎に安全率を求めるための耐久限度線図を定義することで、1種類の安全率分布図(コンター図)を作成することが記載されている。この場合、評価者は、1つの安全率分布図に基づいて台車枠の各部の強度を効率よく評価することができると考えられる。 Patent Document 1 also describes another method of creating a safety factor distribution diagram, in which a single type of safety factor distribution diagram (contour diagram) is created by defining a durability limit diagram for determining the safety factor for each part. In this case, it is believed that the evaluator can efficiently evaluate the strength of each part of the bogie frame based on a single safety factor distribution diagram.

しかしながら、台車枠の設計変更(材料変更、各部の仕様変更)が行われた場合には、評価者は、その設計変更に応じた適切な耐久限度線図を部位ごとに定義し直す必要がある。この点に関して、評価者の経験が豊富であれば、耐久限度線図を適切に定義することができるかもしれないが、評価者の経験が不足している場合には、設計変更された条件に対してどのような耐久限度線図を定義すべきか適切に判断することができないおそれがある。この場合、台車枠の強度を適切に評価することができない。 However, when design changes are made to the bogie frame (such as material changes or changes to the specifications of each part), the evaluator must redefine an appropriate endurance limit diagram for each part in accordance with the design changes. In this regard, if the evaluator has a lot of experience, he or she may be able to properly define the endurance limit diagram, but if the evaluator does not have enough experience, there is a risk that he or she will not be able to properly determine what kind of endurance limit diagram should be defined for the conditions of the design change. In this case, the strength of the bogie frame cannot be properly evaluated.

そこで、本発明は、構造部材の強度評価を適切かつ効率よく行うことを可能にする、評価装置、評価方法およびプログラムを提供することを目的としている。 The present invention aims to provide an evaluation device, evaluation method, and program that enable appropriate and efficient strength evaluation of structural members.

本発明は、下記の評価装置、評価方法およびプログラムを要旨とする。 The present invention relates to the following evaluation device, evaluation method, and program.

(1)評価対象となる構造部材のFEMモデルの表面上の複数の節点に対してそれぞれ、複数の材料区分の中から選択された一の材料区分を付与するとともに、複数の仕様区分の中から選択された一の仕様区分を付与する付与部と、
前記FEMモデルに荷重を与え、前記FEMモデルの表面に生じる応力を算出する応力算出部と、
前記材料区分および前記仕様区分が紐付けられた複数の安全率情報と前記応力算出部が算出した応力とに基づいて、前記複数の節点それぞれについて、前記付与部が付与した前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する安全率を算出する安全率算出部と、
を備える構造部材の評価装置。
(1) an assignment unit that assigns one material class selected from a plurality of material classes to each of a plurality of nodes on a surface of an FEM model of a structural member to be evaluated, and assigns one specification class selected from a plurality of specification classes to each of the nodes;
a stress calculation unit that applies a load to the FEM model and calculates a stress generated on a surface of the FEM model;
a safety factor calculation unit that calculates a safety factor corresponding to the one material class and the one specification class assigned by the assignment unit for each of the plurality of nodes based on a plurality of pieces of safety factor information linked to the material class and the specification class and the stress calculated by the stress calculation unit;
A structural member evaluation device comprising:

(2)前記安全率算出部が前記複数の節点それぞれについて算出した前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する安全率に基づいて、前記構造部材の安全率分布図を作成する分布図作成部をさらに備える、上記(1)に記載の構造部材の評価装置。 (2) The structural member evaluation device described in (1) above further includes a distribution map creation unit that creates a safety factor distribution map of the structural member based on the safety factor corresponding to the one material class and the one specification class calculated by the safety factor calculation unit for each of the multiple nodes.

(3)前記安全率算出部は、
前記FEMモデルの前記複数の節点それぞれについて、前記安全率情報ごとに安全率を算出する第1処理部と、
前記複数の節点それぞれについて、前記第1処理部が前記安全率情報ごとに算出した安全率の中から、前記付与部が付与した前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する前記安全率情報に基づいて算出された安全率を抽出する第2処理部と、を有する、上記(1)または(2)に記載の構造部材の評価装置。
(3) The safety factor calculation unit
A first processing unit that calculates a safety factor for each of the safety factor information for each of the plurality of nodes of the FEM model;
The structural member evaluation device described in (1) or (2) above, further comprising: a second processing unit that extracts, for each of the plurality of nodes, a safety factor calculated based on the safety factor information corresponding to the one material class and the one specification class assigned by the assignment unit, from the safety factors calculated by the first processing unit for each of the safety factor information.

(4)前記安全率算出部は、
前記FEMモデルの前記複数の節点それぞれについて、前記複数の安全率情報の中から前記付与部が付与した前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する前記安全率情報を抽出する第1処理部と、
前記複数の節点それぞれについて、前記第1処理部が抽出した安全率情報に基づいて安全率を算出する第2処理部と、を有する、上記(1)または(2)に記載の構造部材の評価装置。
(4) The safety factor calculation unit
a first processing unit that extracts, for each of the plurality of nodes of the FEM model, the safety factor information corresponding to the one material class and the one specification class assigned by the assignment unit from the plurality of pieces of safety factor information;
The structural member evaluation device described in (1) or (2) above, further comprising: a second processing unit that calculates a safety factor for each of the plurality of nodes based on the safety factor information extracted by the first processing unit.

(5)前記複数の節点それぞれについて、前記安全率算出部が算出した安全率を前記節点ごとに設定された安全率の条件と比較し、前記条件を満たしてない前記節点を抽出する抽出部をさらに備える、上記(1)から(4)のいずれかに記載の構造部材の評価装置。 (5) The structural member evaluation device according to any one of (1) to (4) above, further comprising an extraction unit that compares the safety factor calculated by the safety factor calculation unit with the safety factor conditions set for each of the plurality of nodes, and extracts the nodes that do not satisfy the conditions.

(6)前記抽出部はさらに、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を通知するための通知データを生成する、上記(5)に記載の構造部材の評価装置。 (6) The structural member evaluation device described in (5) above, wherein the extraction unit further generates notification data for notifying a portion of the structural member that corresponds to the extracted node or a specified area that includes the portion.

(7)前記通知データは、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む前記所定領域を、重点検査部として通知するデータである、上記(6)に記載の構造部材の評価装置。 (7) The structural member evaluation device described in (6) above, in which the notification data is data that notifies the part of the structural member that corresponds to the extracted node or the specified area including that part as a focus inspection part.

(8)前記通知データは、前記重点検査部を前記構造部材の図上に示すデータである、上記(7)に記載の構造部材の評価装置。 (8) The structural member evaluation device described in (7) above, in which the notification data is data showing the focus inspection area on a diagram of the structural member.

(9)前記通知データは、前記構造部材に対して予め設定された複数の検査対象部の中から前記重点検査部となる前記検査対象部を示すデータである、上記(7)に記載の構造部材の評価装置。 (9) The structural member evaluation device described in (7) above, in which the notification data is data indicating the inspection target part that is to be the focus inspection part from among a plurality of inspection target parts previously set for the structural member.

(10)前記複数の節点それぞれについて、前記安全率算出部が算出した安全率を前記節点ごとに設定された安全率の条件と比較し、前記条件を満たしてない前記節点を抽出し、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を、重点検査部として、前記分布図作成部が作成した前記安全率分布図上に示すためのデータを生成する抽出部をさらに備える、上記(2)に記載の構造部材の評価装置。 (10) The structural member evaluation device described in (2) above further includes an extraction unit that compares the safety factor calculated by the safety factor calculation unit with the safety factor conditions set for each of the multiple nodes, extracts the nodes that do not satisfy the conditions, and generates data to display, as a focus inspection unit, the parts of the structural member that correspond to the extracted nodes or a specified area including the parts, on the safety factor distribution map created by the distribution map creation unit.

(11)前記構造部材は、鉄道車両用台車枠である、上記(1)から(10)のいずれかに記載の構造部材の評価装置。 (11) The structural member evaluation device according to any one of (1) to (10) above, wherein the structural member is a bogie frame for a railway vehicle.

(12)コンピュータによって実行される評価方法であって、
評価対象となる構造部材のFEMモデルの表面上の複数の節点に対してそれぞれ、複数の材料区分の中から選択された一の材料区分を付与するとともに、複数の仕様区分の中から選択された一の仕様区分を付与する付与ステップと、
前記FEMモデルに荷重を与え、前記FEMモデルの表面に生じる応力を算出する応力算出ステップと、
前記材料区分および前記仕様区分が紐付けられた複数の安全率情報と前記応力算出ステップで算出された応力とに基づいて、前記複数の節点それぞれについて、前記付与ステップで付与された前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する安全率を算出する安全率算出ステップと、
を備える構造部材の評価方法。
(12) A computer-implemented evaluation method, comprising:
an assignment step of assigning one material class selected from a plurality of material classes to each of a plurality of nodes on a surface of an FEM model of a structural member to be evaluated, and assigning one specification class selected from a plurality of specification classes to each of the nodes;
a stress calculation step of applying a load to the FEM model and calculating a stress generated on a surface of the FEM model;
a safety factor calculation step of calculating a safety factor corresponding to the one material class and the one specification class assigned in the assignment step for each of the plurality of nodes based on a plurality of pieces of safety factor information associated with the material class and the specification class and the stress calculated in the stress calculation step;
A method for evaluating a structural member comprising:

(13)前記安全率算出ステップで前記複数の節点それぞれについて算出された前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する安全率に基づいて、前記構造部材の安全率分布図を作成する分布図作成ステップをさらに備える、上記(12)に記載の構造部材の評価方法。 (13) The method for evaluating a structural member described in (12) above, further comprising a distribution map creation step of creating a safety factor distribution map of the structural member based on the safety factor corresponding to the one material class and the one specification class calculated for each of the plurality of nodes in the safety factor calculation step.

(14)前記安全率算出ステップは、
前記FEMモデルの前記複数の節点それぞれについて、前記安全率情報ごとに安全率を算出する第1ステップと、
前記複数の節点それぞれについて、前記第1ステップで前記安全率情報ごとに算出された安全率の中から、前記付与ステップで付与された前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する前記安全率情報に基づいて算出された安全率を抽出する第2ステップと、を有する、上記(12)または(13)に記載の構造部材の評価方法。
(14) The safety factor calculation step includes:
A first step of calculating a safety factor for each of the safety factor information for each of the plurality of nodes of the FEM model;
A method for evaluating a structural member as described in (12) or (13) above, comprising: a second step of extracting, for each of the plurality of nodes, a safety factor calculated based on the safety factor information corresponding to the one material class and the one specification class assigned in the assignment step, from the safety factors calculated for each of the safety factor information in the first step.

(15)前記安全率算出ステップは、
前記FEMモデルの前記複数の節点それぞれについて、前記複数の安全率情報の中から前記付与ステップで付与された前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する前記安全率情報を抽出する第1ステップと、
前記複数の節点それぞれについて、前記第1ステップで抽出した安全率情報に基づいて安全率を算出する第2ステップと、を有する、上記(12)または(13)に記載の構造部材の評価方法。
(15) The safety factor calculation step includes:
a first step of extracting, for each of the plurality of nodes of the FEM model, the safety factor information corresponding to the one material class and the one specification class assigned in the assigning step from the plurality of pieces of safety factor information;
A method for evaluating a structural member according to (12) or (13) above, comprising a second step of calculating a safety factor for each of the plurality of nodes based on the safety factor information extracted in the first step.

(16)前記複数の節点それぞれについて、前記安全率算出ステップにおいて算出された安全率を前記節点ごとに設定された安全率の条件と比較し、前記条件を満たしてない前記節点を抽出する抽出ステップをさらに備える、上記(12)から(15)のいずれかに記載の構造部材の評価方法。 (16) The method for evaluating a structural member according to any one of (12) to (15) above, further comprising an extraction step of comparing the safety factor calculated in the safety factor calculation step with the safety factor conditions set for each of the plurality of nodes, and extracting the nodes that do not satisfy the conditions.

(17)前記抽出ステップではさらに、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を通知するための通知データを生成する、上記(16)に記載の構造部材の評価方法。 (17) The method for evaluating a structural member described in (16) above, further comprising generating notification data in the extraction step for notifying a portion of the structural member that corresponds to the extracted node or a specified area that includes the portion.

(18)前記通知データは、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む前記所定領域を、重点検査部として通知するデータである、上記(17)に記載の構造部材の評価方法。 (18) The method for evaluating a structural member described in (17) above, in which the notification data is data that notifies a portion of the structural member that corresponds to the extracted node or the specified area including that portion as a focus inspection portion.

(19)前記通知データは、前記重点検査部を前記構造部材の図上に示すデータである、上記(18)に記載の構造部材の評価方法。 (19) The method for evaluating a structural member described in (18) above, in which the notification data is data showing the focus inspection area on a diagram of the structural member.

(20)前記通知データは、前記構造部材に対して予め設定された複数の検査対象部の中から前記重点検査部となる前記検査対象部を示すデータである、上記(18)に記載の構造部材の評価方法。 (20) The method for evaluating a structural member described in (18) above, in which the notification data is data indicating the inspection target part that is to be the focus inspection part from among a plurality of inspection target parts previously set for the structural member.

(21)前記複数の節点それぞれについて、前記安全率算出ステップにおいて算出された安全率を前記節点ごとに設定された安全率の条件と比較し、前記条件を満たしてない前記節点を抽出し、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を、重点検査部として、前記分布図作成ステップにおいて作成された前記安全率分布図上に示すためのデータを生成するステップをさらに備える、上記(13)に記載の構造部材の評価方法。 (21) The method for evaluating a structural member described in (13) above further comprises a step of comparing the safety factor calculated in the safety factor calculation step with the safety factor conditions set for each of the plurality of nodes, extracting the nodes that do not satisfy the conditions, and generating data for showing the parts of the structural member corresponding to the extracted nodes or a specified area including the parts as a focus inspection area on the safety factor distribution map created in the distribution map creation step.

(22)前記構造部材は、鉄道車両用台車枠である、上記(12)から(21)のいずれかに記載の構造部材の評価方法。 (22) A method for evaluating a structural member according to any one of (12) to (21) above, wherein the structural member is a bogie frame for a railway vehicle.

(23)上記(12)から(22)のいずれかに記載の評価方法をコンピュータに実行させるプログラム。 (23) A program for causing a computer to execute the evaluation method described in any one of (12) to (22) above.

本発明によれば、評価者の経験によらず、構造部材の強度評価を適切かつ効率よく行うことができる。 The present invention allows for appropriate and efficient strength evaluation of structural members, regardless of the experience of the evaluator.

図1は、本発明の一実施形態に係る評価装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an evaluation device according to an embodiment of the present invention. 図2は、本実施形態に係る評価装置の評価対象となる鉄道車両用台車枠の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a railcar bogie chassis to be evaluated by the evaluation device according to this embodiment. 図3は、本発明の一実施形態に係る評価装置の構成を具体的に示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram specifically showing the configuration of an evaluation device according to an embodiment of the present invention. 図4は、応力算出部による基準節点ペアの抽出方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method for extracting a reference node pair by the stress calculation unit. 図5は、応力算出部による仮想節点の規定方法を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a method for defining a virtual node by the stress calculation unit. 図6は、応力限界図である。FIG. 6 is a stress limit diagram. 図7は、本発明の一実施形態に係る評価装置の動作を示すフロー図である。FIG. 7 is a flow diagram showing the operation of the evaluation device according to one embodiment of the present invention. 図8は、本発明の一実施形態に係る評価装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an example of a computer that realizes an evaluation device according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態に係る構造部材の評価装置、評価方法およびプログラムについて説明する。なお、以下においては、構造部材の一例として鉄道車両用台車枠を挙げ、鉄道車両用台車枠の各部の強度に関する値(安全率)を評価装置によって算出する場合について説明する。 The following describes an evaluation device, evaluation method, and program for a structural member according to an embodiment of the present invention. In the following, a railroad vehicle bogie frame is used as an example of a structural member, and a case is described in which the strength values (safety factors) of each part of the railroad vehicle bogie frame are calculated using an evaluation device.

[装置構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る評価装置の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る評価装置10は、付与部12、応力算出部14、および安全率算出部16を備える。
[Device configuration]
1 is a block diagram showing a schematic configuration of an evaluation device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an evaluation device 10 according to the present embodiment includes a stress applying unit 12, a stress calculating unit 14, and a safety factor calculating unit 16.

図2は、本実施形態に係る評価装置10の評価対象となる鉄道車両用台車枠の一例を示す斜視図である。図2に示すように、台車枠100は、一対の側梁102と、一対の側梁102を接続する横梁104とを備えている。横梁104は、一対のパイプ部材104aを有している。以下においては、評価装置10が、台車枠100のFEMモデルを用いて、台車枠100の各部の安全率を算出する場合について説明する。ただし、評価装置10によって強度が評価される台車枠の構成は図2に示す台車枠100に限定されず、評価装置10は、種々の構成の台車枠の強度評価を行うために用いられる。 Figure 2 is a perspective view showing an example of a bogie frame for a railway vehicle to be evaluated by the evaluation device 10 according to this embodiment. As shown in Figure 2, the bogie frame 100 has a pair of side beams 102 and a cross beam 104 connecting the pair of side beams 102. The cross beam 104 has a pair of pipe members 104a. In the following, a case will be described in which the evaluation device 10 calculates the safety factor of each part of the bogie frame 100 using an FEM model of the bogie frame 100. However, the configuration of the bogie frame whose strength is evaluated by the evaluation device 10 is not limited to the bogie frame 100 shown in Figure 2, and the evaluation device 10 is used to perform strength evaluation of bogie frames of various configurations.

図1に示すように、評価装置10の付与部12には、評価対象となる構造部材(本実施形態では、台車枠100)のFEM(Finite Element Method)モデルが与えられる。FEMモデルは、複数の要素および複数の節点を有する。本実施形態では、複数の節点には、コーナー節点(一次節点:要素の角に配置された節点)に加えて、中間節点(二次節点:コーナー節点とコーナー節点との間に位置するように要素辺上に配置された節点)が含まれてもよい。なお、FEMモデルとしては、有限要素法(FEM)による応力解析において用いられる公知の解析モデルを利用することができるので、FEMモデルについての詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 1, the assigning unit 12 of the evaluation device 10 is provided with a FEM (Finite Element Method) model of the structural member to be evaluated (in this embodiment, the bogie frame 100). The FEM model has multiple elements and multiple nodes. In this embodiment, the multiple nodes may include corner nodes (primary nodes: nodes located at the corners of the elements) as well as intermediate nodes (secondary nodes: nodes located on the element sides so as to be located between the corner nodes). Note that a known analytical model used in stress analysis by the finite element method (FEM) can be used as the FEM model, so a detailed description of the FEM model will be omitted.

なお、本実施形態では、他の装置において作成されたFEMモデルが付与部12に与えられるが、公知のFEM解析ソフトと同様に、ユーザの操作に基づいて付与部12がFEMモデルを作成してもよい。 In this embodiment, the FEM model created in another device is provided to the assigning unit 12, but the assigning unit 12 may also create the FEM model based on user operations, as in known FEM analysis software.

付与部12は、FEMモデルの表面上の複数の節点に対してそれぞれ、複数の材料区分の中から選択された一の材料区分を付与するとともに、複数の仕様区分の中から選択された一の仕様区分を付与する。本実施形態において材料区分とは、台車枠100において各節点に対応する部分の材料の種類(例えば、SM400、SM400A、SM490、SM490A等)を示す区分である。また、仕様区分とは、各節点に対応する部分の状態(例えば、母材、溶接まま、研磨仕上げ等)を示す区分である。本実施形態では、付与部12は、ユーザによって入力された材料区分および仕様区分に従って、各節点に材料区分および仕様区分を付与する。 The assigning unit 12 assigns one material class selected from among multiple material classes to each of multiple nodes on the surface of the FEM model, and also assigns one specification class selected from among multiple specification classes. In this embodiment, the material class is a class indicating the type of material (e.g., SM400, SM400A, SM490, SM490A, etc.) of the part corresponding to each node in the bogie frame 100. In addition, the specification class is a class indicating the state (e.g., base material, as welded, polished finish, etc.) of the part corresponding to each node. In this embodiment, the assigning unit 12 assigns a material class and a specification class to each node according to the material class and specification class input by the user.

応力算出部14は、FEMモデルに荷重を与え、FEMモデルの表面に生じる応力を算出する。本実施形態では、応力算出部14は、ユーザによって設定された荷重に基づいてFEMモデルに荷重を与え、有限要素法による応力解析を行うことによって、FEMモデルの表面に生じる応力を算出する。 The stress calculation unit 14 applies a load to the FEM model and calculates the stress generated on the surface of the FEM model. In this embodiment, the stress calculation unit 14 applies a load to the FEM model based on a load set by the user, and calculates the stress generated on the surface of the FEM model by performing stress analysis using the finite element method.

安全率算出部16は、複数の安全率情報を用いて、FEMモデルの表面上の各節点の安全率を算出する。本実施形態において安全率情報とは、節点周りに生じる応力に基づいて当該節点における安全率を算出するための情報である。複数の安全率情報は、評価装置10によって台車枠100の評価を行う際にユーザによって入力されてもよく、評価装置10に予め記憶されていてもよい。安全率情報については後述する。 The safety factor calculation unit 16 uses multiple pieces of safety factor information to calculate the safety factor of each node on the surface of the FEM model. In this embodiment, the safety factor information is information for calculating the safety factor at a node based on the stress generated around the node. The multiple pieces of safety factor information may be input by a user when the evaluation device 10 evaluates the bogie frame 100, or may be stored in advance in the evaluation device 10. The safety factor information will be described later.

複数の安全率情報にはそれぞれ、特定の材料区分および仕様区分が紐付けられている。例えば、ある安全率情報には、材料区分「SM400」および仕様区分「母材」が紐付けられる。また、例えば、他のある安全率情報には、材料区分「SM400」および仕様区分「溶接まま」が紐付けられる。本実施形態では、各節点に対して付与可能な材料区分の数と各節点に対して付与可能な仕様区分の数とを乗算して得られる数の安全率情報が用いられる。 Each of the multiple safety factor information is linked to a specific material category and specification category. For example, one piece of safety factor information is linked to the material category "SM400" and the specification category "base material." Furthermore, for example, another piece of safety factor information is linked to the material category "SM400" and the specification category "as welded." In this embodiment, the number of safety factor information used is the number obtained by multiplying the number of material categories that can be assigned to each node by the number of specification categories that can be assigned to each node.

本実施形態では、安全率算出部16は、複数の安全率情報と応力算出部14によって算出された応力とに基づいて、FEMモデルの表面上の複数の節点それぞれについて、付与部12で付与された材料区分および仕様区分に対応する安全率を算出する。 In this embodiment, the safety factor calculation unit 16 calculates a safety factor corresponding to the material classification and specification classification assigned by the assignment unit 12 for each of the multiple nodes on the surface of the FEM model based on multiple pieces of safety factor information and the stress calculated by the stress calculation unit 14.

以上のように、本実施形態に係る評価装置10では、付与部12によって、FEMモデルの各節点に対して、複数の材料区分の中から選択された一の材料区分が付与されるとともに、複数の仕様区分の中から選択された一の仕様区分が付与される。安全率算出部16は、応力算出部14が算出した応力と、複数の安全率情報とに基づいて、各節点の安全率を算出する。 As described above, in the evaluation device 10 according to this embodiment, the assigning unit 12 assigns one material class selected from among multiple material classes to each node of the FEM model, and also assigns one specification class selected from among multiple specification classes. The safety factor calculation unit 16 calculates the safety factor of each node based on the stress calculated by the stress calculation unit 14 and multiple pieces of safety factor information.

ここで、複数の安全率情報にはそれぞれ、特定の材料区分および仕様区分が紐付けられている。このため、安全率算出部16は、付与部12によって付与された材料区分および仕様区分と、各安全率情報に紐付けられた材料区分および仕様区分とを比較することによって、複数の安全率情報の中から、各節点の安全率を算出する際に利用すべき安全率情報を判別することができる。これにより、安全率算出部16は、各節点について、付与部12が付与した材料区分および仕様区分に対応する安全率を算出することができる。 Here, each of the multiple pieces of safety factor information is linked to a specific material classification and specification classification. Therefore, the safety factor calculation unit 16 can determine the safety factor information to be used when calculating the safety factor of each node from the multiple pieces of safety factor information by comparing the material classification and specification classification assigned by the assignment unit 12 with the material classification and specification classification associated with each piece of safety factor information. This allows the safety factor calculation unit 16 to calculate the safety factor corresponding to the material classification and specification classification assigned by the assignment unit 12 for each node.

このように、本実施形態に係る評価装置10によれば、各節点の材料区分および仕様区分を設定することによって、設定された材料区分および仕様区分に応じた安全率を算出することができる。この場合、各節点について複数の安全率が算出され、評価者がその複数の安全率の中から仕様区分および材料区分に対応する安全率を選択する場合に比べて、台車枠100の強度評価を効率よく行うことができる。 In this way, the evaluation device 10 according to this embodiment can set the material class and specification class of each node, and thereby calculate a safety factor according to the set material class and specification class. In this case, the strength evaluation of the bogie frame 100 can be performed more efficiently than when multiple safety factors are calculated for each node and the evaluator selects a safety factor corresponding to the specification class and material class from the multiple safety factors.

また、本実施形態に係る評価装置10によれば、台車枠の設計変更(材料変更、各部の仕様変更)が行われた場合でも、FEMモデルの各節点に付与された材料区分および仕様区分を更新することによって、設計変更された材料区分および仕様区分に応じた安全率を算出することができる。この場合、設計変更された材料区分および仕様区分に応じた適切な安全率情報を評価者が改めて定義する必要が無いので、評価者の経験が豊富ではない場合でも、各節点について、適切な安全率情報に基づいて安全率を算出することができる。 Furthermore, according to the evaluation device 10 of this embodiment, even if design changes (material changes, specification changes for each part) are made to the bogie frame, the safety factor can be calculated according to the changed material class and specification class by updating the material class and specification class assigned to each node of the FEM model. In this case, since the evaluator does not need to redefine appropriate safety factor information according to the changed material class and specification class, even if the evaluator does not have much experience, the safety factor can be calculated for each node based on appropriate safety factor information.

以上の結果、本実施形態に係る評価装置10によれば、評価者の経験によらず、台車枠100の強度評価を適切かつ効率よく行うことができる。 As a result of the above, the evaluation device 10 according to this embodiment can appropriately and efficiently perform strength evaluation of the bogie frame 100, regardless of the experience of the evaluator.

次に、評価装置10の具体的な構成について説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る評価装置の構成を具体的に示すブロック図である。 Next, the specific configuration of the evaluation device 10 will be described. Figure 3 is a block diagram specifically showing the configuration of an evaluation device according to one embodiment of the present invention.

図3に示すように、本実施形態に係る評価装置10は、付与部12、応力算出部14および安全率算出部16に加えて、分布図作成部18、抽出部20および安全率情報記憶部22(以下、記憶部22と略記する。)を備えている。記憶部22には、材料区分および仕様区分が紐付けられた複数の安全率情報が記憶されている。 As shown in FIG. 3, the evaluation device 10 according to this embodiment includes a distribution map creation unit 18, an extraction unit 20, and a safety factor information storage unit 22 (hereinafter abbreviated as storage unit 22) in addition to an application unit 12, a stress calculation unit 14, and a safety factor calculation unit 16. The storage unit 22 stores multiple pieces of safety factor information linked to material classifications and specification classifications.

本実施形態に係る評価装置10においても、上述の実施形態と同様に、付与部12が、FEMモデルの表面上の各節点に対して材料区分および仕様区分を付与し、応力算出部14が、FEMモデルに荷重を与えてFEMモデルの表面に生じる応力を算出する。FEMモデルの表面に生じる応力の算出方法については後述する。 In the evaluation device 10 according to this embodiment, as in the above-described embodiment, the assignment unit 12 assigns a material classification and a specification classification to each node on the surface of the FEM model, and the stress calculation unit 14 applies a load to the FEM model to calculate the stress generated on the surface of the FEM model. The method of calculating the stress generated on the surface of the FEM model will be described later.

本実施形態では、安全率算出部16は、第1処理部16aと、第2処理部16bとを備えている。第1処理部16aは、FEMモデルの表面上の複数の節点それぞれについて、記憶部22に記憶された安全率情報ごとに安全率を算出する。本実施形態では、第1処理部16aは、安全率情報ごとに算出した各節点の安全率を記憶部22に記憶させる。安全率の算出方法については後述する。 In this embodiment, the safety factor calculation unit 16 includes a first processing unit 16a and a second processing unit 16b. The first processing unit 16a calculates a safety factor for each of the multiple nodes on the surface of the FEM model, for each piece of safety factor information stored in the storage unit 22. In this embodiment, the first processing unit 16a stores the safety factor of each node calculated for each piece of safety factor information in the storage unit 22. The method of calculating the safety factor will be described later.

第2処理部16bは、FEMモデルの表面上の複数の節点それぞれについて、第1処理部16aが安全率情報ごとに算出した安全率の中から、付与部12が付与した材料区分および仕様区分に対応する安全率情報に基づいて算出された安全率を抽出する。第2処理部16bは、抽出した安全率を、分布図作成部18および抽出部20に出力する。 The second processing unit 16b extracts, for each of the multiple nodes on the surface of the FEM model, a safety factor calculated based on the safety factor information corresponding to the material classification and specification classification assigned by the assignment unit 12 from the safety factors calculated by the first processing unit 16a for each piece of safety factor information. The second processing unit 16b outputs the extracted safety factor to the distribution map creation unit 18 and the extraction unit 20.

分布図作成部18は、第2処理部16bから与えられた各節点の安全率に基づいて、台車枠100において各節点に対応する部位の安全率を示した安全率分布図を作成する。本実施形態では、分布図作成部18は、例えば、台車枠100の各部位の安全率をその大きさに基づいてコンター表示した安全率分布図(コンター図)を作成する。分布図作成部18は、作成した安全率分布図を図示しない表示装置に表示させる。また、分布図作成部18は、作成した安全率分布図を記憶部22に記憶させる。 The distribution map creation unit 18 creates a safety factor distribution map showing the safety factors of the parts of the bogie frame 100 corresponding to each node, based on the safety factor of each node provided by the second processing unit 16b. In this embodiment, the distribution map creation unit 18 creates, for example, a safety factor distribution map (contour diagram) in which the safety factor of each part of the bogie frame 100 is displayed as a contour based on its magnitude. The distribution map creation unit 18 displays the created safety factor distribution map on a display device (not shown). The distribution map creation unit 18 also stores the created safety factor distribution map in the memory unit 22.

抽出部20は、第2処理部16bから与えられた各節点の安全率を、節点ごとに設定された安全率の条件(閾値)と比較し、条件を満たしてない節点を抽出する。本実施形態では、節点ごとの安全率の条件は、記憶部22に予め記憶されている。 The extraction unit 20 compares the safety factor of each node provided by the second processing unit 16b with the safety factor condition (threshold value) set for each node, and extracts nodes that do not satisfy the condition. In this embodiment, the safety factor condition for each node is pre-stored in the storage unit 22.

また、抽出部20は、台車枠100において上記抽出した節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域をユーザ(評価者)に通知するための通知データを生成する。本実施形態では、抽出部20は、例えば、台車枠100において上記条件を満たしていない節点に対応する部位またはその部位を含む所定領域を、重点検査部として通知するための通知データを生成する。当該通知データは、例えば、表示装置において台車枠100の図上に重点検査部を示すデータであってもよく、表示装置において列記された複数の検査対象部(台車枠100に対して予め設定された複数の検査対象部)の中から重点検査部となる検査対象部を明示するデータであってもよい。また、当該通知データは、分布図作成部18が作成した安全率分布図上に重点検査部を示すためのデータであってもよい。 The extraction unit 20 also generates notification data for notifying the user (evaluator) of the part in the bogie frame 100 that corresponds to the extracted node or a predetermined area including the part. In this embodiment, the extraction unit 20 generates notification data for notifying, for example, the part in the bogie frame 100 that corresponds to the node that does not satisfy the above condition or a predetermined area including the part, as a key inspection part. The notification data may be, for example, data showing the key inspection part on a diagram of the bogie frame 100 on the display device, or data clearly indicating an inspection target part that will be the key inspection part from among a plurality of inspection target parts (a plurality of inspection target parts previously set for the bogie frame 100) listed on the display device. The notification data may also be data for showing the key inspection part on a safety factor distribution diagram created by the distribution diagram creation unit 18.

本実施形態に係る評価装置10においても、各節点の材料区分および仕様区分を設定することによって、設定された材料区分および仕様区分に応じた安全率を算出することができる。また、本実施形態に係る評価装置10においても、台車枠の設計変更(材料変更、各部の仕様変更)が行われた場合、FEMモデルの各節点に付与された材料区分および仕様区分を更新することによって、設計変更された材料区分および仕様区分に応じた安全率を算出することができる。これらの結果、本実施形態に係る評価装置10によれば、評価者の経験によらず、台車枠100の強度評価を適切かつ効率よく行うことができる。 In the evaluation device 10 according to this embodiment, too, by setting the material class and specification class of each node, it is possible to calculate a safety factor according to the set material class and specification class. Furthermore, in the evaluation device 10 according to this embodiment, when a design change is made to the bogie frame (material change, specification change of each part), it is possible to calculate a safety factor according to the changed material class and specification class by updating the material class and specification class assigned to each node of the FEM model. As a result, the evaluation device 10 according to this embodiment can appropriately and efficiently perform a strength evaluation of the bogie frame 100 regardless of the experience of the evaluator.

また、本実施形態では、第1処理部16aは、記憶部22に記憶された安全率情報ごとに安全率を算出する。そして、第2処理部16bは、第1処理部16aが安全率情報ごとに算出した安全率の中から、付与部12が付与した材料区分および仕様区分に対応する安全率情報に基づいて算出された安全率を抽出する。すなわち、本実施形態では、各節点について、第1処理部16aが複数の安全率情報に基づいて複数の安全率を算出し、算出された複数の安全率の中から第2処理部16bが適切な安全率を抽出する。このため、第1処理部16aが算出した安全率のデータを保持しておくことによって、任意の節点の仕様区分が変更(例えば、溶接まま→研磨仕上げ)されたとしても、第1処理部16aによる処理を再度行うことなく、上記保持した安全率のデータの中から、第2処理部16bによって適切な安全率を抽出することができる。これにより、任意の節点の仕様区分が変更された場合でも、台車枠100の強度評価を迅速に行うことができる。 In addition, in this embodiment, the first processing unit 16a calculates a safety factor for each safety factor information stored in the memory unit 22. Then, the second processing unit 16b extracts a safety factor calculated based on the safety factor information corresponding to the material classification and specification classification assigned by the assignment unit 12 from the safety factors calculated by the first processing unit 16a for each safety factor information. That is, in this embodiment, the first processing unit 16a calculates multiple safety factors for each node based on multiple safety factor information, and the second processing unit 16b extracts an appropriate safety factor from the calculated multiple safety factors. Therefore, by retaining the data of the safety factor calculated by the first processing unit 16a, even if the specification classification of an arbitrary node is changed (for example, from as-welded to polished), the second processing unit 16b can extract an appropriate safety factor from the above-mentioned retained safety factor data without performing the processing by the first processing unit 16a again. As a result, even if the specification classification of an arbitrary node is changed, the strength evaluation of the bogie frame 100 can be performed quickly.

また、本実施形態では、分布図作成部18によって台車枠100の安全率分布図が作成される。この安全率分布図では、節点ごとに適切な安全率情報に基づいて算出された安全率が示されている。このため、台車枠100の評価者は、分布図作成部18によって作成された1つの安全率分布図によって台車枠100の強度を評価することができる。言い換えると、評価者は、台車枠100の強度を評価する際に複数の安全率分布図を見比べる必要がない。これにより、台車枠100の強度評価をより効率よく行うことができる。 In addition, in this embodiment, a safety factor distribution diagram of the bogie frame 100 is created by the distribution diagram creation unit 18. In this safety factor distribution diagram, a safety factor calculated based on appropriate safety factor information for each node is shown. Therefore, the evaluator of the bogie frame 100 can evaluate the strength of the bogie frame 100 using a single safety factor distribution diagram created by the distribution diagram creation unit 18. In other words, the evaluator does not need to compare multiple safety factor distribution diagrams when evaluating the strength of the bogie frame 100. This makes it possible to more efficiently evaluate the strength of the bogie frame 100.

また、本実施形態では、抽出部20によって所定の条件を満たしていない節点が抽出され、さらに、その節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を通知するための通知データが生成される。この通知データを用いることにより、評価者は、台車枠100において重点的に検査すべき部位を容易に把握することができる。 In addition, in this embodiment, the extraction unit 20 extracts nodes that do not satisfy a predetermined condition, and generates notification data to notify the part corresponding to the node or a predetermined area including the part. By using this notification data, the evaluator can easily identify the parts of the bogie frame 100 that should be inspected with priority.

(応力および安全率の算出方法)
以下、FEMモデルの表面に生じる応力および各節点の安全率の算出方法の一例について説明するが、応力および安全率の算出方法は以下の例に限定されず、公知の種々の方法を用いて応力および安全率を算出することができる。例えば、上述の特許文献1に開示された方法によって応力および安全率を算出してもよい。
(Calculation method of stress and safety factor)
An example of a method for calculating the stress occurring on the surface of the FEM model and the safety factor of each node will be described below, but the method for calculating the stress and the safety factor is not limited to the following example, and the stress and the safety factor can be calculated using various known methods. For example, the stress and the safety factor may be calculated by the method disclosed in the above-mentioned Patent Document 1.

(応力算出方法)
まず、応力の算出方法について説明する。本実施形態では、応力算出部14は、FEMモデルの表面上の任意の節点を対象節点として、FEMモデルの表面上において対象節点と共通の要素に属する複数の節点から、複数の基準節点ペアを抽出する。具体的には、応力算出部14は、対象節点とともに三角形を形成することができる2つの節点の複数の組み合わせをそれぞれ基準節点ペアとして抽出する。なお、対象節点は、安全率の算出対象となる節点である。本実施形態では、応力算出部14は、例えば、ユーザによって指定された領域に属する複数の節点を対象節点として選択してもよく、FEMモデルの表面上の全ての節点を対象節点として選択してもよい。また、応力算出部14は、コーナー節点のみを対象節点として選択してもよい。以下、図面を用いて基準節点ペアの抽出方法について説明する。
(Stress calculation method)
First, a method of calculating stress will be described. In this embodiment, the stress calculation unit 14 extracts a plurality of reference node pairs from a plurality of nodes that belong to a common element on the surface of the FEM model and the target node, with an arbitrary node on the surface of the FEM model as a target node. Specifically, the stress calculation unit 14 extracts a plurality of combinations of two nodes that can form a triangle together with the target node as reference node pairs. The target node is a node that is the target of calculation of the safety factor. In this embodiment, the stress calculation unit 14 may select, for example, a plurality of nodes that belong to an area specified by a user as the target nodes, or may select all nodes on the surface of the FEM model as the target nodes. In addition, the stress calculation unit 14 may select only corner nodes as the target nodes. Hereinafter, a method of extracting reference node pairs will be described with reference to the drawings.

図4は、応力算出部14による基準節点ペアの抽出方法を説明するための図である。なお、図4には、FEMモデルの表面上の複数の要素のうちの一部の要素e1,e2,e3,e4が示されている。また、図4には、複数の節点として、コーナー節点A,B,C,D,E,Fおよび中間節点G,H,I,J,K,L,M,N,Oが示されている。なお、図4において、コーナー節点Bとコーナー節点Fとを結ぶ要素辺は存在しないものとする。すなわち、要素e1と要素e4との間は、要素が存在しない空間である。 Figure 4 is a diagram for explaining a method for extracting reference node pairs by the stress calculation unit 14. Note that FIG. 4 shows elements e1, e2, e3, and e4, which are some of the multiple elements on the surface of the FEM model. Also shown in FIG. 4 as multiple nodes are corner nodes A, B, C, D, E, and F, and intermediate nodes G, H, I, J, K, L, M, N, and O. Note that in FIG. 4, it is assumed that there is no element edge connecting corner node B and corner node F. In other words, there is a space between element e1 and element e4 where no elements exist.

例えば、図4において、要素e1~e4に属するコーナー節点Aを対象節点とする。この場合、応力算出部14は、対象節点Aと共通の要素e1~e4に属する複数の節点B~O(対象節点Aを除く節点)から、基準節点ペアを抽出する。具体的には、応力算出部14は、対象節点Aとともに三角形を形成することができる2つの節点の組み合わせを基準節点ペアとして抽出する。 For example, in FIG. 4, corner node A belonging to elements e1 to e4 is taken as the target node. In this case, the stress calculation unit 14 extracts a reference node pair from multiple nodes B to O (excluding target node A) that belong to elements e1 to e4 that are common to target node A. Specifically, the stress calculation unit 14 extracts a combination of two nodes that can form a triangle together with target node A as the reference node pair.

例えば、図4に示す要素B~Oのうち、節点Bおよび節点Cは、対象節点Aと共通の要素e1に属し、かつ対象節点Aとともに三角形を形成することができる。したがって、応力算出部14は、節点Bおよび節点Cの組み合わせを基準節点ペアとして抽出する。また、例えば、節点Bおよび節点Hも、対象節点Aと共通の要素e1に属し、かつ対象節点Aとともに三角形を形成することができる。したがって、応力算出部14は、節点Bおよび節点Hの組み合わせも基準節点ペアとして抽出する。 For example, of elements B to O shown in FIG. 4, nodes B and C belong to element e1, which is common to target node A, and can form a triangle with target node A. Therefore, the stress calculation unit 14 extracts the combination of nodes B and C as a reference node pair. Also, for example, nodes B and H also belong to element e1, which is common to target node A, and can form a triangle with target node A. Therefore, the stress calculation unit 14 also extracts the combination of nodes B and H as a reference node pair.

ただし、応力算出部14は、対象節点とともに三角形を形成することができる2つの節点の組み合わせであっても、双方の節点が属する共通の要素が存在しない節点の組み合わせを、基準節点ペアから除外する。例えば、図4に示す要素B~Oのうち、節点Hおよび節点Kは、対象節点Aと共通の要素e1,e2,e3に属し、かつ対象節点Aとともに三角形を形成することができる。しかしながら、節点Hおよび節点Kが属する共通の要素は存在しない。具体的には、節点Hは、要素e1に属し、節点Kは要素e2および要素e3に属している。このため、節点H,Kの組み合わせは、双方の節点が属する共通の要素が存在しない組み合わせとなり、応力算出部14は、節点H,Kの組み合わせを基準節点ペアとして抽出しない。同様に、例えば、節点Hおよび節点Oは、対象節点Aと共通の要素e1,e4に属し、かつ対象節点Aとともに三角形を形成することができる。しかしながら、節点Hおよび節点Oが属する共通の要素は存在しない。具体的には、節点Hは、要素e1に属し、節点Oは要素e4に属している。このため、節点H,Oの組み合わせも、双方の節点が属する共通の要素が存在しない組み合わせであり、応力算出部14は、節点H,Oの組み合わせを基準節点ペアとして抽出しない。 However, the stress calculation unit 14 excludes from the reference node pair a combination of two nodes that can form a triangle together with the target node, but does not have a common element to which both nodes belong. For example, among elements B to O shown in FIG. 4, nodes H and K belong to elements e1, e2, and e3 that are common to the target node A, and can form a triangle together with the target node A. However, there is no common element to which nodes H and K belong. Specifically, node H belongs to element e1, and node K belongs to elements e2 and e3. Therefore, the combination of nodes H and K is a combination in which there is no common element to which both nodes belong, and the stress calculation unit 14 does not extract the combination of nodes H and K as a reference node pair. Similarly, for example, nodes H and O belong to elements e1 and e4 that are common to the target node A, and can form a triangle together with the target node A. However, there is no common element to which nodes H and O belong. Specifically, node H belongs to element e1, and node O belongs to element e4. Therefore, the combination of nodes H and O is also a combination in which there is no common element to which both nodes belong, and the stress calculation unit 14 does not extract the combination of nodes H and O as a reference node pair.

本実施形態では、応力算出部14は、上記のルールに従って、対象節点ごとに1以上の基準節点ペアを抽出する。例えば、節点Aが対象節点に設定された場合には、応力算出部14は、節点B,C、節点B,H、節点B,I、節点C,G、節点C,H、節点G,H、節点G,I、節点H,I、節点C,D、節点C,J、節点C,K、節点D,I、節点D,J、節点I,J、節点I,K、節点J,K、節点D,E、節点D,L、節点D,M、節点E,K、節点E,L、節点K,L、節点K,M、節点L,M、節点E,F、節点E,N、節点E,O、節点F,M,節点F,N、節点M,N、節点M,O、および節点N,Oの32通りの節点の組み合わせを、基準節点ペアとして抽出する。 In this embodiment, the stress calculation unit 14 extracts one or more reference node pairs for each target node in accordance with the above rules. For example, when node A is set as the target node, the stress calculation unit 14 extracts 32 combinations of nodes, namely nodes B, C, node B, H, node B, I, node C, G, node C, H, node G, H, node G, I, node H, I, node C, D, node C, J, node C, K, node D, I, node D, J, node I, J, node I, K, node J, K, node D, E, node D, L, node D, M, node E, K, node E, L, node K, L, node K, M, node L, M, node E, F, node E, N, node E, O, node F, M, node F, N, node M, N, node M, O, and node N, O, as reference node pairs.

また、本実施形態では、中間節点を対象節点とすることもできる。この場合も、応力算出部14は、上述したルールに従って基準節点ペアを抽出する。例えば、中間節点Iが対象節点に設定された場合には、応力算出部14は、対象節点Iとともに対象節点Iの周囲の要素e1,e2に属する複数の節点A~D、G、H、JおよびKから、複数の基準節点ペアを抽出する。具体的には、応力算出部14は、節点A,B、節点A,D、節点A,G、節点A,H,節点A,J、節点A,K、節点B,C、節点B,G、節点B,H、節点C,D、節点C,G、節点C,H、節点C,J、節点C,K、節点D,J、節点D,K、節点G,Hおよび節点J,Kの18通りの節点の組み合わせを、基準節点ペアとして抽出する。 In this embodiment, the intermediate node can also be the target node. In this case, the stress calculation unit 14 extracts the reference node pairs according to the above-mentioned rules. For example, when the intermediate node I is set as the target node, the stress calculation unit 14 extracts multiple reference node pairs from the target node I and multiple nodes A to D, G, H, J, and K that belong to the elements e1 and e2 surrounding the target node I. Specifically, the stress calculation unit 14 extracts 18 combinations of nodes, namely nodes A, B, nodes A, D, nodes A, G, nodes A, H, nodes A, J, nodes A, K, nodes B, C, nodes B, G, nodes B, H, nodes C, D, nodes C, G, nodes C, H, nodes C, J, nodes C, K, nodes D, J, nodes D, K, nodes G, H, and nodes J, K, as the reference node pairs.

なお、詳細な説明は省略するが、例えば、評価装置10の負担を軽減するために、上述の基準節点ペアのうちの一部を、基準節点ペアから除外してもよい。例えば、対象節点と同一の要素辺上に位置する中間節点と、対象節点と異なる要素辺上に位置する中間節点との組み合わせを、基準節点ペアから除外してもよい。したがって、図4において節点Aを対象節点とした場合に、対象節点Aと同一の要素辺上に位置する中間節点G(または中間節点I)と、対象節点Aと異なる要素辺上に位置する中間節点Hとの組み合わせを、基準節点ペアから除外してもよい。なお、基準節点ペアから除外する節点の組み合わせは、ユーザが適宜設定することができる。 Although detailed explanation is omitted, for example, in order to reduce the burden on the evaluation device 10, some of the above-mentioned reference node pairs may be excluded from the reference node pairs. For example, a combination of an intermediate node located on the same element side as the target node and an intermediate node located on a different element side from the target node may be excluded from the reference node pair. Therefore, if node A is the target node in Figure 4, a combination of intermediate node G (or intermediate node I) located on the same element side as the target node A and intermediate node H located on a different element side from the target node A may be excluded from the reference node pair. Note that the combination of nodes to be excluded from the reference node pair can be set appropriately by the user.

応力算出部14は、上記のようにして抽出した基準節点ペアごとに、仮想節点を規定する。具体的には、応力算出部14は、基準節点ペアを構成する2つの節点のうち、一方を第1基準節点、他方を第2基準節点とし、第1基準節点と第2基準節点との間に仮想節点を規定する。 The stress calculation unit 14 defines a virtual node for each reference node pair extracted as described above. Specifically, the stress calculation unit 14 defines one of the two nodes constituting the reference node pair as a first reference node and the other as a second reference node, and defines a virtual node between the first reference node and the second reference node.

図5は、応力算出部14による仮想節点の規定方法を説明するための図である。なお、図5には、図4に示した要素e1が示されている。また、以下においては、節点Aを対象節点とする基準節点ペアG,Iに対して、仮想節点を規定する場合について説明する。 Figure 5 is a diagram for explaining the method of defining a virtual node by the stress calculation unit 14. Note that element e1 shown in Figure 4 is shown in Figure 5. In the following, a case where a virtual node is defined for the reference node pair G, I with node A as the target node will be described.

図5を参照して、基準節点ペアG,Iに対して仮想節点を規定する場合、応力算出部14は、例えば、節点Gを第1基準節点とし、節点Iを第2基準節点とし、第1基準節点Gと第2基準節点Iとを結ぶ線分GI上に、仮想節点Vを規定する。なお、本実施形態では、応力算出部14は、第1基準節点Gと第2基準節点Iとの距離Dに対する第1基準節点Gと仮想節点Vとの距離Dの比を0~1の範囲で変化させることによって、仮想節点の位置を変更する。これにより、応力算出部14は、複数の基準節点ペアに対してそれぞれ、複数の仮想節点を規定することができる。 5, when defining a virtual node for a reference node pair G and I, the stress calculation unit 14 defines, for example, node G as a first reference node, node I as a second reference node, and defines a virtual node V on a line segment GI connecting the first reference node G and the second reference node I. In this embodiment, the stress calculation unit 14 changes the position of the virtual node by changing the ratio of the distance D1 between the first reference node G and the virtual node V to the distance D0 between the first reference node G and the second reference node I in the range of 0 to 1. This allows the stress calculation unit 14 to define a plurality of virtual nodes for each of a plurality of reference node pairs.

なお、本明細書において、第1基準節点と第2基準節点との距離に対する第1基準節点と仮想節点との距離の比が0になる場合とは、第1基準節点を仮想節点として規定することを意味し、第1基準節点と第2基準節点との距離に対する第1基準節点と仮想節点との距離の比が1になる場合とは、第2基準節点を仮想節点として規定することを意味する。 In this specification, when the ratio of the distance between the first reference node and the virtual node to the distance between the first reference node and the second reference node is 0, it means that the first reference node is defined as a virtual node, and when the ratio of the distance between the first reference node and the virtual node to the distance between the first reference node and the second reference node is 1, it means that the second reference node is defined as a virtual node.

なお、第1基準節点と第2基準節点との距離に対する第1基準節点と仮想節点との距離の比については、0~1の範囲で連続的に変化させてもよく、複数の値をユーザが適宜設定してもよい。また、例えば、1つの基準節点ペアに対して規定される仮想節点の数が予め設定されていてもよい。この場合、第1基準節点と第2基準節点との間において、予め設定された数の仮想節点を等間隔で規定してもよい。 The ratio of the distance between the first reference node and the virtual node to the distance between the first reference node and the second reference node may be changed continuously in the range of 0 to 1, or multiple values may be set by the user as appropriate. Also, for example, the number of virtual nodes defined for one reference node pair may be set in advance. In this case, a preset number of virtual nodes may be defined at equal intervals between the first reference node and the second reference node.

本実施形態では、応力算出部14は、FEMモデルの表面上の複数の節点それぞれについて、上記のルールに従って仮想節点を規定する。すなわち、節点ごとに、その節点の周囲を覆うように複数の仮想節点が規定される。 In this embodiment, the stress calculation unit 14 defines virtual nodes for each of the multiple nodes on the surface of the FEM model according to the above rules. That is, for each node, multiple virtual nodes are defined to surround the node.

次に、応力算出部14はFEMモデルに荷重を与える。本実施形態では、応力算出部14は、異なる複数の荷重条件でFEMモデルに荷重を与える。荷重条件の区分としては、例えば、上下方向の荷重、左右方向の荷重、前後方向の荷重、およびねじり方向の荷重等が挙げられる。本実施形態では、例えば、JIS E 4207:2019に示された荷重条件に従って、FEMモデルに荷重を与えることができる。 Next, the stress calculation unit 14 applies a load to the FEM model. In this embodiment, the stress calculation unit 14 applies a load to the FEM model under a plurality of different load conditions. The load conditions can be classified into, for example, a load in the up-down direction, a load in the left-right direction, a load in the front-rear direction, and a load in the torsional direction. In this embodiment, a load can be applied to the FEM model according to the load conditions shown in, for example, JIS E 4207:2019.

なお、本実施形態では、荷重条件ごとに、平均荷重および変動荷重が予め設定されている。また、本実施形態では、応力算出部14は、荷重条件ごとに、平均荷重および変動荷重を加算して得られる荷重を、FEMモデルに与える。 In this embodiment, the average load and the fluctuating load are set in advance for each load condition. In addition, in this embodiment, the stress calculation unit 14 applies to the FEM model a load obtained by adding the average load and the fluctuating load for each load condition.

次に、応力算出部14は、複数の荷重条件ごとに、荷重を与える前後における各節点(コーナー節点、中間節点および仮想節点)の変位を取得する。本実施形態では、応力算出部14は、公知のFEM解析ソフトと同様の機能により、コーナー節点および中間節点の変位を取得する。一方、仮想節点の変位は、第1基準節点および第2基準節点の変位に基づいて、内挿(直接内挿)により算出することができる。例えば、図5を参照して、応力算出部14は、第1基準節点Gの変位および第2基準節点Iの変位に基づいて、仮想節点Vの変位を算出する。 Next, the stress calculation unit 14 obtains the displacement of each node (corner node, intermediate node, and virtual node) before and after applying the load for each of the multiple load conditions. In this embodiment, the stress calculation unit 14 obtains the displacement of the corner node and intermediate node by using a function similar to that of known FEM analysis software. Meanwhile, the displacement of the virtual node can be calculated by interpolation (direct interpolation) based on the displacement of the first reference node and the second reference node. For example, referring to FIG. 5, the stress calculation unit 14 calculates the displacement of the virtual node V based on the displacement of the first reference node G and the displacement of the second reference node I.

本実施形態では、応力算出部14は、例えば、仮想節点Vの変位を変位ベクトルとして算出する。具体的には、第1基準節点Gの変位をΔG(=(Δx,Δy,Δz))とし、第2基準節点Iの変位をΔI(=(Δx,Δy,Δz))とした場合、仮想節点Vの変位ΔVは、下記式(1)によって算出される。
ΔV=(1-(D/D))×ΔG+(D/D)× ΔI ・・・(1)
In this embodiment, the stress calculation unit 14 calculates, for example, the displacement of the virtual node V as a displacement vector. Specifically, when the displacement of the first reference node G is ΔG (=( Δx1 , Δy1 , Δz1 )) and the displacement of the second reference node I is ΔI (=( Δx2 , Δy2 , Δz2 )), the displacement ΔV of the virtual node V is calculated by the following formula (1).
ΔV=(1−(D 1 /D 0 ))×ΔG+(D 1 /D 0 )×ΔI (1)

次に、応力算出部14は、対象節点Aの変位および仮想節点Vの変位に基づいて、対象節点Aと仮想節点Vとの間に生じるひずみを算出する。本実施形態では、応力算出部14は、例えば、下記式(2)によってひずみλを算出する。
λ=(AV-AV)/AV ・・・(2)
ただし、上記式において、AVは、応力算出部14による荷重負荷前における対象節点Aと仮想節点Vとの距離を示し、AVは、応力算出部14による荷重負荷後における対象節点Aと仮想節点Vとの距離を示す。
Next, the stress calculation unit 14 calculates the strain occurring between the target node A and the virtual node V based on the displacement of the target node A and the displacement of the virtual node V. In this embodiment, the stress calculation unit 14 calculates the strain λ, for example, by the following formula (2).
λ=(AV 1 −AV 0 )/AV 0 (2)
In the above formula, AV 0 indicates the distance between the target node A and the virtual node V before the load is applied by the stress calculation unit 14, and AV 1 indicates the distance between the target node A and the virtual node V after the load is applied by the stress calculation unit 14.

本実施形態では、応力算出部14は、対象節点と仮想節点との間に生じるひずみを、仮想節点の位置ごとに算出する。すなわち、節点ごとに、その節点の周りに生じるひずみが算出される。次に、応力算出部14は、上記のようにして算出したひずみと、FEMモデルにおいて予め設定されたヤング率とに基づいて、仮想節点の位置ごとに、対象節点と仮想節点との間に生じる応力を算出する。すなわち、節点ごとに、その節点の周りに生じる応力が算出される。 In this embodiment, the stress calculation unit 14 calculates the strain occurring between the target node and the virtual node for each position of the virtual node. That is, for each node, the strain occurring around that node is calculated. Next, the stress calculation unit 14 calculates the stress occurring between the target node and the virtual node for each position of the virtual node based on the strain calculated as described above and the Young's modulus that is preset in the FEM model. That is, the stress occurring around that node is calculated for each node.

なお、本実施形態では、上述したように、複数の荷重条件でFEMモデルに荷重が与えられており、応力算出部14は、荷重条件ごとに、対象節点と仮想節点との間に生じる応力を算出する。すなわち、荷重条件ごとに、各節点の周りに生じる応力が算出される。 In this embodiment, as described above, loads are applied to the FEM model under multiple load conditions, and the stress calculation unit 14 calculates the stress occurring between the target node and the virtual node for each load condition. In other words, the stress occurring around each node is calculated for each load condition.

次に、応力算出部14は、荷重条件ごとに算出した対象節点と仮想節点との間に生じる応力の平均応力成分および変動応力成分を算出する。なお、上述したように、本実施形態では、応力算出部14は、平均荷重および変動荷重を加算して得られる荷重をFEMモデルに与えている。すなわち、応力算出部14によって算出される対象節点と仮想節点との間に生じる応力は、平均荷重および変動荷重を加算して得られる荷重に基づいて算出された応力である。 Next, the stress calculation unit 14 calculates the average stress component and the variable stress component of the stress occurring between the target node and the virtual node calculated for each load condition. As described above, in this embodiment, the stress calculation unit 14 applies a load obtained by adding the average load and the variable load to the FEM model. In other words, the stress occurring between the target node and the virtual node calculated by the stress calculation unit 14 is a stress calculated based on the load obtained by adding the average load and the variable load.

したがって、本実施形態では、応力算出部14は、荷重条件ごとに算出した応力と、FEMモデルに与えた荷重に対する平均荷重の割合とを乗算することにより、荷重条件ごとに、対象節点と仮想節点との間に生じる応力の平均応力成分を算出することができる。また、応力算出部14は、荷重条件ごとに算出した応力と、FEMモデルに与えた荷重に対する変動荷重の割合とを乗算することにより、荷重条件ごとに、対象節点と仮想節点との間に生じる応力の変動応力成分を算出することができる。 Therefore, in this embodiment, the stress calculation unit 14 can calculate the average stress component of the stress occurring between the target node and the virtual node for each load condition by multiplying the stress calculated for each load condition by the ratio of the average load to the load applied to the FEM model. In addition, the stress calculation unit 14 can calculate the variable stress component of the stress occurring between the target node and the virtual node for each load condition by multiplying the stress calculated for each load condition by the ratio of the variable load to the load applied to the FEM model.

例えば、FEMモデルに与えた荷重が130kNで、そのうち、平均荷重が100kNで、変動荷重が30kNであったとする。この条件で、応力算出部14が算出した対象節点と仮想節点との間に生じる応力が130MPaであったとする。この場合、応力算出部14が算出した応力(130MPa)と、応力算出部14がFEMモデルに与えた荷重(130kN)に対する平均荷重(100kN)の割合(100/130)とが乗算され、対象節点と仮想節点との間に生じる応力の平均応力成分が100MPaであると算出される。また、応力算出部14が算出した応力(130MPa)と、応力算出部14がFEMモデルに与えた荷重(130kN)に対する変動荷重(30kN)の割合(30/130)とが乗算され、対象節点と仮想節点との間に生じる応力の変動応力成分が30MPaであると算出される。 For example, assume that the load applied to the FEM model is 130 kN, of which the average load is 100 kN and the fluctuating load is 30 kN. Under these conditions, assume that the stress calculated by the stress calculation unit 14 between the target node and the virtual node is 130 MPa. In this case, the stress calculated by the stress calculation unit 14 is multiplied by the ratio (100/130) of the average load (100 kN) to the load (130 kN) applied by the stress calculation unit 14 to the FEM model, and the average stress component of the stress generated between the target node and the virtual node is calculated to be 100 MPa. In addition, the stress calculated by the stress calculation unit 14 is multiplied by the ratio (30/130) of the fluctuating load (30 kN) to the load (130 kN) applied by the stress calculation unit 14 to the FEM model, and the fluctuating stress component of the stress generated between the target node and the virtual node is calculated to be 30 MPa.

応力算出部14は、上記のようにして荷重条件ごとに算出した平均応力成分の和を取って、対象節点と仮想節点との間の複合平均応力を算出する。また、応力算出部14は、上記のようにして荷重条件ごとに算出した変動応力成分の二乗和平方根を取って、対象節点と仮想節点との間の複合変動応力を算出する。本実施形態では、応力算出部14は、上述したように、仮想節点ごとに、その仮想節点と対象節点との間に生じる複合平均応力および複合変動応力を算出する。したがって、本実施形態では、一つの節点(対象節点)に対して、複数の複合平均応力および複数の複合変動応力が算出される。 The stress calculation unit 14 calculates the composite average stress between the target node and the virtual node by taking the sum of the average stress components calculated for each load condition as described above. The stress calculation unit 14 also calculates the composite variable stress between the target node and the virtual node by taking the square root of the sum of the squares of the variable stress components calculated for each load condition as described above. In this embodiment, the stress calculation unit 14 calculates the composite average stress and composite variable stress that occur between the virtual node and the target node for each virtual node as described above. Therefore, in this embodiment, multiple composite average stresses and multiple composite variable stresses are calculated for one node (target node).

(安全率算出方法)
次に、安全率の算出方法について説明する。本実施形態では、第1処理部16aは、上記のようにして応力算出部14によって算出された複合平均応力および複合変動応力と、記憶部22に記憶された複数の安全率情報とを用いて、各節点の安全率を算出する。本実施形態では、複合平均応力、複合変動応力および応力限界の関係(以下、応力限界関係と記載する。)を示す情報が、安全率情報として用いられる。
(Safety factor calculation method)
Next, a method for calculating the safety factor will be described. In this embodiment, the first processing unit 16a calculates the safety factor of each node by using the composite mean stress and composite variable stress calculated by the stress calculation unit 14 as described above and a plurality of pieces of safety factor information stored in the storage unit 22. In this embodiment, information indicating the relationship between the composite mean stress, composite variable stress, and stress limit (hereinafter referred to as stress limit relationship) is used as the safety factor information.

図6は、応力限界関係の一例を示す図(応力限界図)である。図6に示す応力限界関係では、平均応力を第1軸(横軸)とし、変動応力を第2軸(縦軸)とするグラフ上に、応力限界線が規定されている。 Figure 6 is a diagram (stress limit diagram) showing an example of a stress limit relationship. In the stress limit relationship shown in Figure 6, a stress limit line is defined on a graph with the mean stress on the first axis (horizontal axis) and the fluctuating stress on the second axis (vertical axis).

図6に示すように、本実施形態では、第1処理部16aは、まず、応力限界線が示されたグラフ上に、任意の節点に対して算出した複合平均応力および複合変動応力を示す点をプロットする。なお、図6には、複合平均応力が「-50MPa」で、複合変動応力が「50MPa」の場合を示している。 As shown in FIG. 6, in this embodiment, the first processing unit 16a first plots points indicating the composite mean stress and composite variable stress calculated for an arbitrary node on a graph showing stress limit lines. Note that FIG. 6 shows the case where the composite mean stress is "-50 MPa" and the composite variable stress is "50 MPa."

次に、第1処理部16aは、プロットした点と原点とを通る直線(以下、判定線と記載する。)を算出する。次に、第1処理部16aは、下記式(3)に基づいて、安全率SFを算出する。
SF=OP1/OP2 ・・・(3)
なお、上記式(3)において、OP1は、判定線および応力限界線の交点と原点とを結ぶ線分の長さであり、OP2は、判定線において、安全率算出部16がプロットした点と原点とを結ぶ線分の長さである。
Next, first processing unit 16a calculates a straight line (hereinafter, referred to as a judgment line) that passes through the plotted points and the origin. Next, first processing unit 16a calculates a safety factor SF based on the following formula (3).
SF=OP1/OP2 (3)
In the above formula (3), OP1 is the length of the line segment connecting the intersection of the judgment line and the stress limit line and the origin, and OP2 is the length of the line segment connecting the point plotted by the safety factor calculation unit 16 on the judgment line and the origin.

なお、応力限界関係としては、例えば、JIS E 4207:2019に示された応力限界図を用いることができる。 For example, the stress limit diagram shown in JIS E 4207:2019 can be used to determine the stress limit relationship.

上述したように、本実施形態では、一つの節点(対象節点)に対して、その周囲に複数の仮想節点が規定されることにより、一つの節点に対して複数の複合平均応力および複数の複合変動応力が算出される。第1処理部16aは、各節点について、仮想節点ごとに算出される複合平均応力および複合変動応力を用いて、安全率を算出する。このため、本実施形態では、各節点について、一つの応力限界関係(応力限界図)から複数の安全率が算出される。 As described above, in this embodiment, multiple virtual nodes are defined around one node (target node), and multiple composite mean stresses and multiple composite variable stresses are calculated for the one node. The first processing unit 16a calculates the safety factor for each node using the composite mean stress and composite variable stress calculated for each virtual node. Therefore, in this embodiment, multiple safety factors are calculated for each node from one stress limit relationship (stress limit diagram).

次に、第1処理部16aは、各節点について、一つの応力限界関係(応力限界図)に基づいて算出した複数の安全率のうち、最も低い安全率(以下、最低安全率と称する。)を抽出する。本実施形態では、第1処理部16aは、複数の応力限界関係それぞれについて、最低安全率を算出する。したがって、本実施形態では、第1処理部16aは、節点ごとに、複数の最低安全率を算出する。 Next, the first processing unit 16a extracts the lowest safety factor (hereinafter referred to as the minimum safety factor) from among the multiple safety factors calculated for each node based on one stress limit relationship (stress limit diagram). In this embodiment, the first processing unit 16a calculates the minimum safety factor for each of the multiple stress limit relationships. Therefore, in this embodiment, the first processing unit 16a calculates multiple minimum safety factors for each node.

本実施形態では、第2処理部16bは、FEMモデルの表面上の複数の節点それぞれについて、第1処理部16aが安全率情報ごとに算出した最低安全率の中から、付与部12が付与した材料区分および仕様区分に対応する安全率情報に基づいて算出された最低安全率を抽出する。第2処理部16bは、抽出した安全率を、各節点の安全率として、分布図作成部18および抽出部20に出力する。本実施形態では、以上のようにして、FEMモデルの表面上の各節点の安全率が算出される。 In this embodiment, the second processing unit 16b extracts, for each of the multiple nodes on the surface of the FEM model, a minimum safety factor calculated based on the safety factor information corresponding to the material class and specification class assigned by the assignment unit 12 from the minimum safety factors calculated by the first processing unit 16a for each safety factor information. The second processing unit 16b outputs the extracted safety factor to the distribution map creation unit 18 and the extraction unit 20 as the safety factor of each node. In this embodiment, the safety factor of each node on the surface of the FEM model is calculated in the above manner.

(変形例)
上述の実施形態では、第1処理部16aが、複数の節点それぞれについて安全率情報ごとに安全率を算出し、第2処理部16bが、安全率情報ごとに算出された安全率の中から、付与部12が付与した材料区分および仕様区分に対応する安全率情報に基づいて算出された安全率を抽出する場合について説明した。しかしながら、第1処理部16aが、複数の節点それぞれについて、複数の安全率情報の中から付与部12が付与した材料区分および仕様区分に対応する安全率情報を抽出し、第2処理部16bが、複数の節点それぞれについて、第1処理部16aが抽出した安全率情報に基づいて安全率を算出してもよい。この場合、各節点について、予め適切な安全率情報が第1処理部16aによって抽出されるので、各節点について複数の安全率情報に基づいて安全率を算出する場合に比べて、評価装置10の負担を軽減することができる。なお、この場合、第2処理部16bは、上述した方法と同様の方法によって安全率を算出してもよく、公知の他の方法(例えば、上述の特許文献1に記載された方法)を利用して安全率を算出してもよい。
(Modification)
In the above embodiment, the first processing unit 16a calculates the safety factor for each of the multiple nodes for each safety factor information, and the second processing unit 16b extracts the safety factor calculated based on the safety factor information corresponding to the material class and specification class assigned by the assigning unit 12 from the safety factor calculated for each safety factor information. However, the first processing unit 16a may extract the safety factor information corresponding to the material class and specification class assigned by the assigning unit 12 from the multiple safety factor information for each of the multiple nodes, and the second processing unit 16b may calculate the safety factor for each of the multiple nodes based on the safety factor information extracted by the first processing unit 16a. In this case, since the first processing unit 16a extracts appropriate safety factor information in advance for each node, the burden on the evaluation device 10 can be reduced compared to the case where the safety factor is calculated based on multiple safety factor information for each node. In this case, the second processing unit 16b may calculate the safety factor by a method similar to the above-mentioned method, or may calculate the safety factor using other known methods (for example, the method described in the above-mentioned Patent Document 1).

[装置動作]
次に、本実施形態に係る評価装置10の動作について図7を用いて説明する。図7は、本発明の一実施形態に係る評価装置10の動作を示すフロー図である。なお、本実施形態に係る評価方法は、評価装置10を動作させることによって実施される。
[Device Operation]
Next, the operation of the evaluation device 10 according to the present embodiment will be described with reference to Fig. 7. Fig. 7 is a flow diagram showing the operation of the evaluation device 10 according to an embodiment of the present invention. Note that the evaluation method according to the present embodiment is carried out by operating the evaluation device 10.

図7に示すように、本実施形態では、上述したように、まず、付与部12が、台車枠100のFEMモデルの表面上の複数の節点に対してそれぞれ、材料区分および仕様区分を付与する(ステップS1)。次に、上述したように、応力算出部14が、FEMモデルに荷重を与え、FEMモデルの表面に生じる応力を算出する(ステップS2)。 As shown in FIG. 7, in this embodiment, as described above, first, the assigning unit 12 assigns a material class and a specification class to each of a plurality of nodes on the surface of the FEM model of the bogie frame 100 (step S1). Next, as described above, the stress calculation unit 14 applies a load to the FEM model and calculates the stress generated on the surface of the FEM model (step S2).

次に、上述したように、安全率算出部16が、複数の節点それぞれについて、付与部12が付与した材料区分および仕様区分に対応する安全率を算出する(ステップS3)。なお、ステップS3では、例えば、まず、第1処理部16aが、各節点について安全率情報ごとに安全率を算出し(第1ステップA1)、その後、第2処理部16bが、各節点について、安全率情報ごとに算出された安全率の中から、付与部12が付与した材料区分および仕様区分に対応する安全率情報に基づいて算出された安全率を抽出してもよい(第2ステップA2)。また、ステップS3では、例えば、まず、第1処理部16aが、各節点について、複数の安全率情報の中から付与部12が付与した材料区分および仕様区分に対応する安全率情報を抽出し(第1ステップB1)、その後、第2処理部16bが、各節点について、第1処理部16aが抽出した安全率情報に基づいて安全率を算出してもよい(第2ステップB2)。 Next, as described above, the safety factor calculation unit 16 calculates the safety factor corresponding to the material classification and specification classification assigned by the assignment unit 12 for each of the multiple nodes (step S3). In step S3, for example, the first processing unit 16a first calculates the safety factor for each safety factor information for each node (first step A1), and then the second processing unit 16b may extract the safety factor calculated based on the safety factor information corresponding to the material classification and specification classification assigned by the assignment unit 12 from the safety factors calculated for each safety factor information for each node (second step A2). In addition, in step S3, for example, the first processing unit 16a first extracts the safety factor information corresponding to the material classification and specification classification assigned by the assignment unit 12 from the multiple safety factor information for each node (first step B1), and then the second processing unit 16b may calculate the safety factor for each node based on the safety factor information extracted by the first processing unit 16a (second step B2).

次に、上述したように、分布図作成部18が安全率分布図を作成する(ステップS4)。また、抽出部20が、安全率が所定の条件を満たしていない節点を抽出する(ステップS5)。その後、抽出部20が、台車枠100において上記条件を満たしていない節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を通知するための通知データを生成する(ステップS6)。 Next, as described above, the distribution map creation unit 18 creates a safety factor distribution map (step S4). The extraction unit 20 also extracts nodes whose safety factors do not satisfy a predetermined condition (step S5). After that, the extraction unit 20 generates notification data for notifying the parts of the bogie frame 100 that correspond to the nodes that do not satisfy the above-mentioned condition or a predetermined area that includes the parts (step S6).

なお、図7においては、ステップS1を実行した後にステップS2が実行されているが、ステップS1がステップS2の後に実行されてもよい。例えば、ステップS2とステップS3との間にステップS1が実行されてもよい。また、例えば、ステップS3の第1ステップA1と第2ステップA2との間にステップS1が実行されてもよい。また、図7においては、ステップS4を実行した後にステップS5,S6が実行されているが、ステップS4がステップS5の後に実行されてもよい。例えば、ステップS5とステップS6との間にステップS4が実行されてもよく、ステップS6の後にステップS4が実行されてもよい。 In FIG. 7, step S2 is executed after step S1, but step S1 may be executed after step S2. For example, step S1 may be executed between step S2 and step S3. Also, for example, step S1 may be executed between the first step A1 and the second step A2 of step S3. Also, in FIG. 7, steps S5 and S6 are executed after step S4, but step S4 may be executed after step S5. For example, step S4 may be executed between step S5 and step S6, or step S4 may be executed after step S6.

[プログラム]
本実施の態に係るプログラムは、コンピュータに、図7に示すステップS1~S6を実行させるプログラムであればよい。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における評価装置と評価方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、付与部12、応力算出部14、安全率算出部16(第1処理部16aおよび第2処理部16b)、および抽出部20として機能し、処理を行う。
[program]
The program according to this embodiment may be a program that causes a computer to execute steps S1 to S6 shown in Fig. 7. By installing and executing this program in a computer, the evaluation device and evaluation method according to this embodiment can be realized. In this case, the processor of the computer functions as the applying unit 12, the stress calculating unit 14, the safety factor calculating unit 16 (the first processing unit 16a and the second processing unit 16b), and the extracting unit 20, and performs processing.

また、本実施形態では、記憶部22は、コンピュータに備えられたハードディスク等の記憶装置に、これらを構成するデータファイルを格納することによって、又はこのデータファイルが格納された記録媒体をコンピュータと接続された読取装置に搭載することによって実現されている。 In addition, in this embodiment, the memory unit 22 is realized by storing the data files that make up these in a storage device such as a hard disk provided in the computer, or by mounting a recording medium on which these data files are stored in a reading device connected to the computer.

また、本実施形態に係るプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されてもよい。この場合、各コンピュータがそれぞれ、付与部12、応力算出部14、安全率算出部16(第1処理部16aおよび第2処理部16b)、分布図作成部18および抽出部20のいずれかとして機能してもよい。また、記憶部22は、本実施形態に係るプログラムを実行するコンピュータとは別のコンピュータ上に構築されていてもよい。 The program according to this embodiment may be executed by a computer system constructed by a plurality of computers. In this case, each computer may function as any one of the application unit 12, the stress calculation unit 14, the safety factor calculation unit 16 (first processing unit 16a and second processing unit 16b), the distribution map creation unit 18, and the extraction unit 20. The storage unit 22 may be constructed on a computer separate from the computer that executes the program according to this embodiment.

[物理構成]
図8は、本発明の一実施形態に係る評価装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。コンピュータ110は、本実施形態に係るプログラムを実行することによって、本実施形態に係る評価装置10を実現する。
[Physical configuration]
8 is a block diagram showing an example of a computer that realizes the evaluation device according to an embodiment of the present invention. The computer 110 realizes the evaluation device 10 according to the embodiment by executing a program according to the embodiment.

図8に示すように、コンピュータ110は、CPU111と、メインメモリ112と、記憶装置113と、入力インターフェイス114と、表示コントローラ115と、データリーダ/ライタ116と、通信インターフェイス117とを備える。これらの各部は、バス121を介して、互いにデータ通信可能に接続される。なお、コンピュータ110は、CPU111に加えて、又はCPU111に代えて、GPU(Graphics Processing Unit)、又はFPGA(Field-Programmable Gate Array)を備えていてもよい。 As shown in FIG. 8, the computer 110 includes a CPU 111, a main memory 112, a storage device 113, an input interface 114, a display controller 115, a data reader/writer 116, and a communication interface 117. These components are connected to each other via a bus 121 so as to be able to communicate data with each other. Note that the computer 110 may include a GPU (Graphics Processing Unit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array) in addition to or instead of the CPU 111.

CPU111は、記憶装置113に格納された、本実施の形態におけるプログラム(コード)をメインメモリ112に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ112は、典型的には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体120に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス117を介して接続されたインターネット上で流通するものであってもよい。 The CPU 111 loads the program (code) in this embodiment stored in the storage device 113 into the main memory 112 and executes it in a predetermined order to perform various calculations. The main memory 112 is typically a volatile storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory). The program in this embodiment is provided in a state stored in a computer-readable recording medium 120. The program in this embodiment may be distributed over the Internet connected via the communication interface 117.

また、記憶装置113の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス114は、CPU111と、キーボードおよびマウスといった入力機器118との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ115は、ディスプレイ装置119と接続され、ディスプレイ装置119での表示を制御する。 Specific examples of the storage device 113 include a hard disk drive and a semiconductor storage device such as a flash memory. The input interface 114 mediates data transmission between the CPU 111 and input devices 118 such as a keyboard and a mouse. The display controller 115 is connected to the display device 119 and controls the display on the display device 119.

データリーダ/ライタ116は、CPU111と記録媒体120との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体120からのプログラムの読み出し、およびコンピュータ110における処理結果の記録媒体120への書き込みを実行する。通信インターフェイス117は、CPU111と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。 The data reader/writer 116 mediates data transmission between the CPU 111 and the recording medium 120, reads programs from the recording medium 120, and writes the results of processing in the computer 110 to the recording medium 120. The communication interface 117 mediates data transmission between the CPU 111 and other computers.

また、記録媒体120の具体例としては、CF(Compact Flash(登録商標))およびSD(Secure Digital)等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク(Flexible Disk)等の磁気記録媒体、又はCD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)などの光学記録媒体が挙げられる。 Specific examples of the recording medium 120 include general-purpose semiconductor storage devices such as CF (Compact Flash (registered trademark)) and SD (Secure Digital), magnetic recording media such as flexible disks, and optical recording media such as CD-ROMs (Compact Disk Read Only Memory).

なお、本実施形態に係る評価装置10は、プログラムがインストールされたコンピュータではなく、各部に対応したハードウェアを用いることによって実現されてもよい、また、評価装置10は、一部がプログラムで実現され、残りの部分がハードウェアで実現されていてもよい。 The evaluation device 10 according to this embodiment may be realized by using hardware corresponding to each part, rather than a computer on which a program is installed. Also, the evaluation device 10 may be realized in part by a program and the remaining part by hardware.

[他の実施形態]
上述の実施形態では、評価装置が、鉄道車両用台車枠の安全率を算出する場合について説明したが、本発明に係る評価装置の評価対象となる構造部材は、鉄道車両用台車枠に限定されない。例えば、評価装置が、他の機械構造部材(自動車用車体等)、建築構造部材および土木構造部材等の種々の構造部材の各部の安全率を算出してもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the evaluation device calculates the safety factor of a bogie frame for a railway vehicle, but the structural member to be evaluated by the evaluation device according to the present invention is not limited to the bogie frame for a railway vehicle. For example, the evaluation device may calculate the safety factor of each part of various structural members such as other machine structural members (such as automobile bodies), architectural structural members, and civil engineering structural members.

本発明によれば、評価者の経験によらず、構造部材の強度評価を適切かつ効率よく行うことができる。 The present invention allows for appropriate and efficient strength evaluation of structural members, regardless of the experience of the evaluator.

10 評価装置
12 付与部
14 応力算出部
16 安全率算出部
16a 第1処理部
16b 第2処理部
18 分布図作成部
20 抽出部
22 安全率情報記憶部
100 台車枠
REFERENCE SIGNS LIST 10 Evaluation device 12 Application unit 14 Stress calculation unit 16 Safety factor calculation unit 16a First processing unit 16b Second processing unit 18 Distribution map creation unit 20 Extraction unit 22 Safety factor information storage unit 100 Bogie frame

Claims (23)

評価対象となる構造部材のFEMモデルの表面上の複数の節点に対してそれぞれ、複数の材料区分の中から選択された一の材料区分を付与するとともに、複数の仕様区分の中から選択された一の仕様区分を付与する付与部と、
前記FEMモデルに荷重を与え、前記FEMモデルの表面に生じる応力を算出する応力算出部と、
前記材料区分および前記仕様区分が紐付けられた複数の安全率情報と前記応力算出部が算出した応力とに基づいて、前記複数の節点それぞれについて、前記付与部が付与した前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する安全率を算出する安全率算出部と、
を備える構造部材の評価装置。
an assigning unit that assigns one material class selected from a plurality of material classes to each of a plurality of nodes on a surface of an FEM model of a structural member to be evaluated, and assigns one specification class selected from a plurality of specification classes;
a stress calculation unit that applies a load to the FEM model and calculates a stress generated on a surface of the FEM model;
a safety factor calculation unit that calculates a safety factor corresponding to the one material class and the one specification class assigned by the assignment unit for each of the plurality of nodes based on a plurality of pieces of safety factor information linked to the material class and the specification class and the stress calculated by the stress calculation unit;
A structural member evaluation device comprising:
前記安全率算出部が前記複数の節点それぞれについて算出した前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する安全率に基づいて、前記構造部材の安全率分布図を作成する分布図作成部をさらに備える、請求項1に記載の構造部材の評価装置。 The structural member evaluation device according to claim 1, further comprising a distribution map creation unit that creates a safety factor distribution map of the structural member based on the safety factor corresponding to the one material class and the one specification class calculated by the safety factor calculation unit for each of the multiple nodes. 前記安全率算出部は、
前記FEMモデルの前記複数の節点それぞれについて、前記安全率情報ごとに安全率を算出する第1処理部と、
前記複数の節点それぞれについて、前記第1処理部が前記安全率情報ごとに算出した安全率の中から、前記付与部が付与した前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する前記安全率情報に基づいて算出された安全率を抽出する第2処理部と、を有する、請求項1または2に記載の構造部材の評価装置。
The safety factor calculation unit is
A first processing unit that calculates a safety factor for each of the safety factor information for each of the plurality of nodes of the FEM model;
3. The structural member evaluation device according to claim 1, further comprising: a second processing unit that extracts, for each of the plurality of nodes, a safety factor calculated based on the safety factor information corresponding to the one material class and the one specification class assigned by the assignment unit, from the safety factors calculated by the first processing unit for each of the safety factor information.
前記安全率算出部は、
前記FEMモデルの前記複数の節点それぞれについて、前記複数の安全率情報の中から前記付与部が付与した前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する前記安全率情報を抽出する第1処理部と、
前記複数の節点それぞれについて、前記第1処理部が抽出した安全率情報に基づいて安全率を算出する第2処理部と、を有する、請求項1または2に記載の構造部材の評価装置。
The safety factor calculation unit is
a first processing unit that extracts, for each of the plurality of nodes of the FEM model, the safety factor information corresponding to the one material class and the one specification class assigned by the assignment unit from the plurality of pieces of safety factor information;
3. The structural member evaluation device according to claim 1, further comprising: a second processing unit that calculates a safety factor for each of the plurality of nodes based on the safety factor information extracted by the first processing unit.
前記複数の節点それぞれについて、前記安全率算出部が算出した安全率を前記節点ごとに設定された安全率の条件と比較し、前記条件を満たしてない前記節点を抽出する抽出部をさらに備える、請求項1から4のいずれかに記載の構造部材の評価装置。 The structural member evaluation device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an extraction unit that compares the safety factor calculated by the safety factor calculation unit with the safety factor conditions set for each of the plurality of nodes, and extracts the nodes that do not satisfy the conditions. 前記抽出部はさらに、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を通知するための通知データを生成する、請求項5に記載の構造部材の評価装置。 The structural member evaluation device according to claim 5, wherein the extraction unit further generates notification data for notifying a portion of the structural member that corresponds to the extracted node or a specified area that includes the portion. 前記通知データは、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む前記所定領域を、重点検査部として通知するデータである、請求項6に記載の構造部材の評価装置。 The structural member evaluation device according to claim 6, wherein the notification data is data for notifying a portion of the structural member corresponding to the extracted node or the specified area including the portion as a focus inspection portion. 前記通知データは、前記重点検査部を前記構造部材の図上に示すデータである、請求項7に記載の構造部材の評価装置。 The structural member evaluation device according to claim 7, wherein the notification data is data showing the focus inspection area on a diagram of the structural member. 前記通知データは、前記構造部材に対して予め設定された複数の検査対象部の中から前記重点検査部となる前記検査対象部を示すデータである、請求項7に記載の構造部材の評価装置。 The structural member evaluation device according to claim 7, wherein the notification data is data indicating the inspection target part that is to be the focus inspection part from among a plurality of inspection target parts preset for the structural member. 前記複数の節点それぞれについて、前記安全率算出部が算出した安全率を前記節点ごとに設定された安全率の条件と比較し、前記条件を満たしてない前記節点を抽出し、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を、重点検査部として、前記分布図作成部が作成した前記安全率分布図上に示すためのデータを生成する抽出部をさらに備える、請求項2に記載の構造部材の評価装置。 The structural member evaluation device according to claim 2 further comprises an extraction unit that compares the safety factor calculated by the safety factor calculation unit with the safety factor conditions set for each of the multiple nodes, extracts the nodes that do not satisfy the conditions, and generates data to display the parts of the structural member that correspond to the extracted nodes or a specified area including the parts as a focus inspection unit on the safety factor distribution map created by the distribution map creation unit. 前記構造部材は、鉄道車両用台車枠である、請求項1から10のいずれかに記載の構造部材の評価装置。 The structural member evaluation device according to any one of claims 1 to 10, wherein the structural member is a bogie frame for a railway vehicle. コンピュータによって実行される評価方法であって、
評価対象となる構造部材のFEMモデルの表面上の複数の節点に対してそれぞれ、複数の材料区分の中から選択された一の材料区分を付与するとともに、複数の仕様区分の中から選択された一の仕様区分を付与する付与ステップと、
前記FEMモデルに荷重を与え、前記FEMモデルの表面に生じる応力を算出する応力算出ステップと、
前記材料区分および前記仕様区分が紐付けられた複数の安全率情報と前記応力算出ステップで算出された応力とに基づいて、前記複数の節点それぞれについて、前記付与ステップで付与された前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する安全率を算出する安全率算出ステップと、
を備える構造部材の評価方法。
1. A computer-implemented evaluation method comprising:
an assignment step of assigning one material class selected from a plurality of material classes to each of a plurality of nodes on a surface of an FEM model of a structural member to be evaluated, and assigning one specification class selected from a plurality of specification classes to each of the nodes;
a stress calculation step of applying a load to the FEM model and calculating a stress generated on a surface of the FEM model;
a safety factor calculation step of calculating a safety factor corresponding to the one material class and the one specification class assigned in the assignment step for each of the plurality of nodes based on a plurality of pieces of safety factor information associated with the material class and the specification class and the stress calculated in the stress calculation step;
A method for evaluating a structural member comprising:
前記安全率算出ステップで前記複数の節点それぞれについて算出された前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する安全率に基づいて、前記構造部材の安全率分布図を作成する分布図作成ステップをさらに備える、請求項12に記載の構造部材の評価方法。 The method for evaluating a structural member according to claim 12, further comprising a distribution diagram creation step of creating a safety factor distribution diagram of the structural member based on the safety factors corresponding to the one material category and the one specification category calculated for each of the plurality of nodes in the safety factor calculation step. 前記安全率算出ステップは、
前記FEMモデルの前記複数の節点それぞれについて、前記安全率情報ごとに安全率を算出する第1ステップと、
前記複数の節点それぞれについて、前記第1ステップで前記安全率情報ごとに算出された安全率の中から、前記付与ステップで付与された前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する前記安全率情報に基づいて算出された安全率を抽出する第2ステップと、を有する、請求項12または13に記載の構造部材の評価方法。
The safety factor calculation step includes:
A first step of calculating a safety factor for each of the safety factor information for each of the plurality of nodes of the FEM model;
and a second step of extracting, for each of the plurality of nodes, a safety factor calculated based on the safety factor information corresponding to the one material class and the one specification class assigned in the assignment step, from the safety factors calculated for each of the safety factor information in the first step.
前記安全率算出ステップは、
前記FEMモデルの前記複数の節点それぞれについて、前記複数の安全率情報の中から前記付与ステップで付与された前記一の材料区分および前記一の仕様区分に対応する前記安全率情報を抽出する第1ステップと、
前記複数の節点それぞれについて、前記第1ステップで抽出した安全率情報に基づいて安全率を算出する第2ステップと、を有する、請求項12または13に記載の構造部材の評価方法。
The safety factor calculation step includes:
a first step of extracting, for each of the plurality of nodes of the FEM model, the safety factor information corresponding to the one material class and the one specification class assigned in the assigning step from the plurality of pieces of safety factor information;
14. The method for evaluating a structural member according to claim 12, further comprising: a second step of calculating a safety factor for each of the plurality of nodes based on the safety factor information extracted in the first step.
前記複数の節点それぞれについて、前記安全率算出ステップにおいて算出された安全率を前記節点ごとに設定された安全率の条件と比較し、前記条件を満たしてない前記節点を抽出する抽出ステップをさらに備える、請求項12から15のいずれかに記載の構造部材の評価方法。 The method for evaluating a structural member according to any one of claims 12 to 15, further comprising an extraction step of comparing the safety factor calculated in the safety factor calculation step with a safety factor condition set for each of the plurality of nodes, and extracting the nodes that do not satisfy the condition. 前記抽出ステップではさらに、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を通知するための通知データを生成する、請求項16に記載の構造部材の評価方法。 The method for evaluating a structural member according to claim 16, further comprising generating notification data in the extraction step for notifying a portion of the structural member that corresponds to the extracted node or a predetermined area that includes the portion. 前記通知データは、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む前記所定領域を、重点検査部として通知するデータである、請求項17に記載の構造部材の評価方法。 The method for evaluating a structural member according to claim 17, wherein the notification data is data for notifying a portion of the structural member corresponding to the extracted node or the specified area including the portion as a focus inspection portion. 前記通知データは、前記重点検査部を前記構造部材の図上に示すデータである、請求項18に記載の構造部材の評価方法。 The method for evaluating a structural member according to claim 18, wherein the notification data is data showing the focus inspection area on a diagram of the structural member. 前記通知データは、前記構造部材に対して予め設定された複数の検査対象部の中から前記重点検査部となる前記検査対象部を示すデータである、請求項18に記載の構造部材の評価方法。 The method for evaluating a structural member according to claim 18, wherein the notification data is data indicating the inspection target part that is to be the focus inspection part from among a plurality of inspection target parts preset for the structural member. 前記複数の節点それぞれについて、前記安全率算出ステップにおいて算出された安全率を前記節点ごとに設定された安全率の条件と比較し、前記条件を満たしてない前記節点を抽出し、前記構造部材において前記抽出した前記節点に対応する部位または当該部位を含む所定領域を、重点検査部として、前記分布図作成ステップにおいて作成された前記安全率分布図上に示すためのデータを生成するステップをさらに備える、請求項13に記載の構造部材の評価方法。 The method for evaluating a structural member according to claim 13 further comprises a step of comparing the safety factor calculated in the safety factor calculation step with a safety factor condition set for each of the plurality of nodes, extracting the nodes that do not satisfy the condition, and generating data for showing the parts of the structural member corresponding to the extracted nodes or a predetermined area including the parts as a focus inspection area on the safety factor distribution map created in the distribution map creation step. 前記構造部材は、鉄道車両用台車枠である、請求項12から21のいずれかに記載の構造部材の評価方法。 The method for evaluating a structural member according to any one of claims 12 to 21, wherein the structural member is a bogie frame for a railway vehicle. 請求項12から22のいずれかに記載の評価方法をコンピュータに実行させるプログラム。
A program for causing a computer to execute the evaluation method according to any one of claims 12 to 22.
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