特許ウォッチ

公開番号2024176481
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095035
出願日2023-06-08
発明の名称中間形状算出装置及び中間形状算出方法
出願人国立大学法人東京大学,トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類G06F 30/20 20200101AFI20241212BHJP(計算;計数)
要約【課題】鍛造工程で発生する成形エネルギを低減可能な、鍛造品の中間形状を算出する。
【解決手段】実施形態に係る中間形状算出装置1は、鍛造品の初期形状の設計データ、中間形状の変更前設計データ及び最終形状の設計データを用いて、前記初期形状から前記最終形状までの成形エネルギを算出する。また、中間形状算出装置1は、初期期形状から最終形状までの形状変位量を算出する。中間形状算出装置1は、成形エネルギと形状変位量とから求められる目的関数の収束を判定し、目的関数が収束していない場合、目的関数を減少させる中間形状を算出して、レベルセット関数によって定義された形状導関数に基づいて、変更前設計データを算出された中間形状の変更後設計データに更新する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
鍛造品の中間形状を示す設計データを繰り返し算出して、最終中間形状を示す設計データを特定する、中間形状算出装置であって、
鍛造品の初期形状の設計データ、前記中間形状の変更前設計データ及び最終形状の設計データを取得する取得部と、
取得した各設計データを用いて、前記初期形状から前記最終形状までの成形エネルギを算出する、成形エネルギ算出部と、
前記初期形状から前記最終形状までの形状変位量を算出する変位量算出部と、
前記成形エネルギと前記形状変位量とから求められる目的関数の変化量が所定値以下であるか否かに応じて当該目的関数の収束を判定する判定部と、
前記目的関数が収束していない場合、前記目的関数を減少させる中間形状を算出する中間形状算出部と、
レベルセット関数によって定義された形状導関数に基づいて、前記変更前設計データを算出された中間形状の変更後設計データに更新する更新部と、
を備える、
中間形状算出装置。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記目的関数は、前記成形エネルギと前記形状変位量をそれぞれ規格化した値の合計値である、
請求項１に記載の中間形状算出装置。
【請求項３】
前記目的関数が収束している場合、前記変更前設計データを、前記最終中間形状を示す設計データとして特定する、
請求項１に記載の中間形状算出装置。
【請求項４】
前記中間形状算出部は、随伴変数法を用いて、前記目的関数を減少させる中間形状を算出する、
請求項１に記載の中間形状算出装置。
【請求項５】
鍛造品の中間形状を示す設計データを繰り返し算出して、最終中間形状を示す設計データを特定する、中間形状算出方法であって、
コンピュータが、
鍛造品の初期形状の設計データ、前記中間形状の変更前設計データ及び最終形状の設計データを取得するステップと、
取得した各設計データを用いて、前記初期形状から前記最終形状までの成形エネルギを算出するステップと、
前記初期形状から前記最終形状までの形状変位量を算出するステップと、、
前記成形エネルギと前記形状変位量とから求められる目的関数の変化量が所定値以下であるか否かに応じて当該目的関数の収束を判定するステップと、
前記目的関数が収束していない場合、前記目的関数を減少させる中間形状を算出するステップと、
レベルセット関数によって定義された形状導関数に基づいて、前記変更前設計データを算出された中間形状の変更後設計データに更新するステップと、
を実行する、
中間形状算出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間形状算出装置及び中間形状算出方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、鍛造品の最終形状（又は、中間工程における途中形状）から、それ以前の工程における中間形状を求める鍛造品の形状決定方法が開示されている。特許文献１では、所定工程に対応する形状が既知である複数の既鍛造品の形状及びそれぞれにおける前工程での形状がデータベースに記憶されている。
【０００３】
この方法では、新鍛造品と、予め記憶された既鍛造品との類似度を評価し、類似度が高い既鍛造品における前工程での形状を、新鍛造品における前工程での形状として選択している。また、特許文献１には、既鍛造品における前工程での形状を選択する際に、複数の形状を選択するとともに、この選択された複数の既鍛造品における前工程での形状を合成することにより、新鍛造品における前工程での形状を求める方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平９－２３４５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、データベースに新鍛造品に類似する既鍛造品のデータが格納されていければ、新鍛造品の良好な前工程での中間形状を決定することができない。また、複数の既鍛造品における前工程の形状を合成した形状が、新鍛造品の鍛造工程で発生する成形エネルギを低減可能なものであるとは限らない。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的の一つは、鍛造工程で発生する成形エネルギを低減可能な、鍛造品の中間形状を算出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様に係る中間形状算出装置は、鍛造品の中間形状を示す設計データを繰り返し算出して、最終中間形状を示す設計データを特定する、中間形状算出装置であって、
鍛造品の初期形状の設計データ、前記中間形状の変更前設計データ及び最終形状の設計データを取得する取得部と、
取得した各設計データを用いて、前記初期形状から前記最終形状までの成形エネルギを算出する成形エネルギ算出部と、
前記初期形状から前記最終形状までの形状変位量を算出する変位量算出部と、
前記成形エネルギと前記形状変位量とから求められる目的関数の変化量が所定値以下であるか否かに応じて当該目的関数の収束を判定する判定部と、
前記目的関数が収束していない場合、前記目的関数を減少させる
中間形状
を算出する中間形状算出部と、
レベルセット関数によって定義された形状導関数に基づいて、前記変更前設計データを算出された中間形状の変更後設計データに更新する更新部と、
を備えるものである。
【０００８】
一態様に係る中間形状算出方法は、鍛造品の中間形状を示す設計データを繰り返し算出して、最終中間形状を示す設計データを特定する、中間形状算出方法であって、
コンピュータが、
鍛造品の初期形状の設計データ、前記中間形状の変更前設計データ及び最終形状の設計データを取得するステップと、
取得した各設計データを用いて、前記初期形状から前記最終形状までの成形エネルギを算出するステップと、
前記初期形状から前記最終形状までの形状変位量を算出するステップと、、
前記成形エネルギ前記形状変位量とから求められる目的関数の変化量が所定値以下であるか否かに応じて当該目的関数の収束を判定するステップと、
前記目的関数が収束していない場合、前記目的関数を減少させる
中間形状
を算出するステップと、
レベルセット関数によって定義された形状導関数に基づいて、前記変更前設計データを算出された中間形状の変更後設計データに更新するステップと、
を実行する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、鍛造工程で発生する成形エネルギを低減可能な、鍛造品の中間形状を算出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る中間形状算出装置の機能構成を示すブロック図である。
実施形態に係る中間形状算出方法を説明するフロー図である。
鍛造工程における鍛造品の形状変化を説明する図である。
最適化された中間形状を形成する場合の、点Ａ、点Ｂにおける変位量を説明する図である。
最適化された中間形状を形成する場合の、鍛造工程で発生する成形エネルギを説明する図である。
最適化された中間形状を形成する場合の、鍛造工程で発生する荷重を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許