CN120641902A - 汽车车身设计方法、装置及程序以及汽车车身的制造方法 - Google Patents

汽车车身设计方法、装置及程序以及汽车车身的制造方法

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CN120641902A CN202380093261.XA CN202380093261A CN120641902A CN 120641902 A CN120641902 A CN 120641902A CN 202380093261 A CN202380093261 A CN 202380093261A CN 120641902 A CN120641902 A CN 120641902A
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Abstract

本发明涉及的汽车车身设计方法为了设计出向构成汽车车身的白车身构造100的车身部件的表面贴附或涂敷树脂材料而使白车身构造100中的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身，由计算机执行以下的各步骤，其中，包括：最优化分析模型生成步骤S1，生成最优化分析模型，该最优化分析模型针对向白车身构造100中的车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状进行最优化分析；以及树脂材料最优化分析步骤S3，进行求出生成的最优化分析模型中的树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。

Description

汽车车身设计方法、装置及程序以及汽车车身的制造方法
技术领域
本发明涉及用于设计使在汽车车身(automotive body)的白车身(body-in-white)构造中成为振动噪声(vibration and noise)的降低对象的部位的减振性(vibration-damping properties)提高的汽车车身的汽车车身设计方法、装置及程序以及汽车车身的制造方法。
背景技术
近年来，减振性优异的汽车车身的高效的设计方法的开发的需求日益迫切。其主要原因之一可例举电动汽车(battery powered vehicle)的广泛普及。这是因为，电动汽车不会产生因内燃机(internal combustion engine)引起的振动及噪声，因此乘客对其他的振动源(vibration source)引起的振动、噪声的灵敏度升高。另外，电动汽车需要搭载大容量电池(large-capacity battery)，再加上它们的保护构造，存在车身骨架构造(bodyframe structure)大不相同的情况。由此，振动传递路径(vibration transfer path)与现有的汽油车不同，因此与降低振动、噪声的减振构造(vibration damping structure)相关的以往的经验法则并不通用。
因此，作为无需与汽车车身的设计相关的经验法则即可获得高减振构造的设计指南的手段，提出有使用了计算机的最优化分析(optimization analysis)技术。例如，在专利文献1中公开有如下的技术：为了降低从汽车中的起振源经由振动传递骨架部件而向面板部件(panelpart)传递的振动所引起的振动噪声，将振动传递骨架部件划分为多个区域，按区分出的区域来求出最佳的板厚。另外，在专利文献2中公开有如下的技术：针对具备金属制的板状构件的汽车部件，在板状构件的内表面涂敷(coat)或贴附(patch)树脂层(resinlayer)，在与树脂层相反的一侧的表面粘接(adhesion)金属板制的振动抑制构件，由此提高该汽车部件的减振性。
另外，作为高效地设计高性能的汽车车身的技术，例如在专利文献3中应用了使用计算机来求出车身部件的最佳形状的最优化分析。该技术是如下的方法：设定作为最优化对象的车身部件的设计空间(design space)、约束条件(constraint condition)及载荷条件(loading condition)，以满足汽车车身的刚性(stiffness)、重量等与车身性能相关的目标条件(objective condition)的方式删除设计空间上的不必要的部位，由此求出车身部件的最佳形状(optimized shape)。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利第6769536号公报
专利文献2：日本特开2022－132725号公报
专利文献3：日本专利第5585672号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
就专利文献1的技术而言，由于变更振动传递骨架部件中的各区域的板厚，因此作为振动噪声降低对象的面板部件的减振性得以提高，但其他的车身性能(例如车身刚性)有时会降低，难以兼顾减振性和其他的车身性能。
另外，就专利文献2的技术而言，对于设置在汽车部件的板状构件上的树脂层和振动抑制构件的位置、范围没有任何规定，因此为了充分地提高汽车部件的减振性，需要反复试验地决定树脂层和振动抑制构件的位置、范围。此外，专利文献2的技术旨在提高对汽车部件以单体形式进行加振时的减振性。因此，在向汽车车身的整体输入了振动的情况下，不清楚是否能通过专利文献2的技术来高效地提高在汽车车身中成为振动噪声的降低对象的部位的减振性。
另外，根据专利文献3所公开的方法，能够求出车身部件的最佳的三维形状，以在设定好的多个输入载荷下实现应变能的最小化、产生应力的最小化、碰撞吸收能(impactabsorption energy)的最大化等目标函数(objective function)。因此，为了实现汽车车身的白车身构造的减振性的提高，考虑将专利文献1所记载的最优化分析技术应用于与振动·声学领域相关的频率响应(frequency response)的最优化，求出提高减振性的车身部件的最佳形状。然而，对其进行尝试的结果是，车身部件的最佳形状成为三维上零散分布的形状，无法获得对实际的白车身构造来说有用的形状。因此，即便通过最优化分析技术来求出最佳的三维形状，也无法根据求出的最佳形状来求出能通过冲压成型(press forming)等制造的部件形状。
本发明是为了解决上述课题而作成的，其目的在于，提供用于设计在维持减振性以外的车身性能的同时有效地提高成为振动噪声的降低对象的部位的减振性的汽车车身的汽车车身设计方法、装置及程序。此外，本发明的另一目的在于，提供用于制造在维持车身刚性等减振性以外的车身性能的同时提高成为振动噪声的降低对象的部位的减振性的汽车车身的汽车车身的制造方法。
本发明涉及的汽车车身设计方法为了设计出向构成汽车车身的白车身构造的车身部件的表面贴附或涂敷树脂材料而使在所述白车身构造中作为要降低振动噪声的对象的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身，由计算机执行以下的各步骤：最优化分析模型生成步骤，生成最优化分析模型，所述最优化分析模型针对向所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状进行最优化分析；以及树脂材料最优化分析步骤，使用该生成的最优化分析模型来进行所述最优化分析，所述最优化分析模型生成步骤包括：设计空间设定工序，沿着所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件的表面来设定作为所述最优化分析的对象的设计空间；树脂材料模型生成工序，在该设定好的设计空间中，生成用壳体要素(shell element)或实体要素(solidelement)建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型；以及结合处理工序，将该生成的树脂材料模型与所述白车身构造中的所述车身部件结合(connecting)，所述树脂材料最优化分析步骤包括：材料特性设定工序，至少设定弹性模量(elastic coefficient)、密度(density)及衰减率(attenuation rate)来作为所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的材料特性(materialproperty)；振动输入条件设定工序，设定与在所述最优化分析中赋予给所述最优化分析模型的振动相关的振动输入条件；最优化分析条件设定工序，将与所述最优化分析模型中的所述振动噪声降低对象部位的减振性的评价所使用的振动特性(vibration characteristics)相关的目标函数和与所述树脂材料模型的重量或体积相关的约束条件(constraint condition)作为最优化分析条件来设定；以及最优化分析工序，在所述振动输入条件和所述最优化分析条件下，进行求出所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。
也可以是，在所述设计空间设定工序中，在所述车身部件彼此的间隙中设定所述设计空间。
也可以是，在所述设计空间设定工序中，将仅沿着所述车身部件的单面的二维空间设定为所述设计空间，在所述树脂材料模型生成工序中，用壳体要素来建模所述树脂材料模型。
也可以是，在所述最优化分析条件设定工序中，将所述目标函数设为使得所述振动噪声降低对象部位的规定的频带(frequency band)中的加速度(acceleration)、惯性(inertance)或者等效辐射功率(equivalent radiated power)中的任一者的频率响应值最小化、或者以所述频率响应值为变量的函数最小化。
本发明涉及的汽车车身设计装置用于设计出向构成汽车车身的白车身构造的车身部件的表面贴附或涂敷树脂材料而使在所述白车身构造中作为要降低振动噪声的对象的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身，其中，所述汽车车身设计装置具备：最优化分析模型生成单元，其生成最优化分析模型，所述最优化分析模型针对向所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状进行最优化分析；以及树脂材料最优化分析单元，其使用该生成的最优化分析模型来进行所述最优化分析，所述最优化分析模型生成单元具有：设计空间设定部，其沿着所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件的表面来设定作为所述最优化分析的对象的设计空间；树脂材料模型生成部，其在该设定好的设计空间中，生成用壳体要素或实体要素建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型；以及结合处理部，其将该生成的树脂材料模型与所述白车身构造中的所述车身部件结合，所述树脂材料最优化分析单元具有：材料特性设定部，其至少设定弹性模量、密度及衰减率来作为所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的材料特性；振动输入条件设定部，其设定与在所述最优化分析中赋予给所述最优化分析模型的振动相关的振动输入条件；最优化分析条件设定部，其将与所述最优化分析模型中的所述振动噪声降低对象部位的减振性的评价所使用的振动特性相关的目标函数和与所述树脂材料模型的重量或体积相关的约束条件作为最优化分析条件来设定；以及最优化分析部，其在所述振动输入条件和所述最优化分析条件下，进行求出所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。
本发明涉及的汽车车身设计程序用于设计出向构成汽车车身的白车身构造的车身部件的表面贴附或涂敷树脂材料而使在所述白车身构造中作为要降低振动噪声的对象的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身，其中，所述汽车车身设计程序使计算机作为最优化分析模型生成单元和树脂材料最优化分析单元来发挥功能，所述最优化分析模型生成单元生成最优化分析模型，所述最优化分析模型针对向所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状进行最优化分析，所述树脂材料最优化分析单元使用该生成的最优化分析模型来进行所述最优化分析，所述最优化分析模型生成单元具有：设计空间设定部，其沿着所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件的表面来设定作为所述最优化分析的对象的设计空间；树脂材料模型生成部，其在该设定好的设计空间中，生成用壳体要素或实体要素建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型；以及结合处理部，其将该生成的树脂材料模型与所述白车身构造中的所述车身部件结合，所述树脂材料最优化分析单元具有：材料特性设定部，其至少设定弹性模量、密度及衰减率来作为所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的材料特性；振动输入条件设定部，其设定与在所述最优化分析中赋予给所述最优化分析模型的振动相关的振动输入条件；最优化分析条件设定部，其将与所述最优化分析模型中的所述振动噪声降低对象部位的减振性的评价所使用的振动特性相关的目标函数和与所述树脂材料模型的重量或体积相关的约束条件作为最优化分析条件来设定；以及最优化分析部，其在所述振动输入条件和所述最优化分析条件下，进行求出所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。
本发明涉及的汽车车身的制造方法用于制造向构成汽车车身的白车身构造的车身部件贴附或涂敷树脂材料而使在所述白车身构造中作为要降低振动噪声的对象的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身，其中，使用本发明涉及的汽车车身设计方法来求出所述树脂材料的最佳形状，基于该求出的树脂材料的最佳形状，确定向所述车身部件贴附或涂敷的所述树脂材料的最佳形状和位置，将该确定了形状和位置的所述树脂材料向所述白车身构造中的所述车身部件贴附或涂敷。
发明效果
在本发明中，在沿着汽车车身的白车身构造中的全部或一部分的车身部件的表面设定的设计空间中生成树脂材料模型，进行求出使振动噪声降低对象部位的减振性提高的树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。由此，能够求出向构成白车身构造的车身部件的表面贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状。其结果是，能够设计、进而制造出在维持车身刚性等减振性以外的车身性能的同时使振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身。另外，通过将沿着车身部件的仅单面的表面的二维空间设定为设计空间，进行求出树脂材料模型的最佳形状的最优化分析，由此能够获得板状或片状这样的容易制造的形状。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1涉及的汽车车身设计装置的框图。
图2是表示在本实施方式1中设为了分析对象的汽车车身的白车身构造、在最优化分析中输入振动的部位以及振动噪声降低对象部位的一例的图。
图3是表示本发明的实施方式1涉及的汽车车身设计方法中的处理的流程的流程图。
图4是表示在本实施方式1中将底板设为振动噪声降低对象部位、作为在其减振性的评价中使用的振动特性的一例而求出的底板的等效辐射功率的频率响应的曲线图。
图5中，(a)是表示在实施例1中设定在车身部件彼此的空间中的设计空间及最优化分析前的树脂材料模型的图，(b)是表示在实施例1中将最优化分析前的树脂材料模型与白车身构造结合而生成的最优化分析模型的图。
图6是表示在实施例1中通过最优化分析求出的最佳形状树脂材料模型的图。
图7是求出在实施例1中将最佳形状树脂材料模型设置于车身部件彼此的空间的白车身构造中的底板的等效辐射功率的频率响应的曲线图(虚线：原来的白车身构造，实线：设置有最佳形状树脂材料模型的白车身构造)。
图8中，(a)是表示在实施例2中仅设定在车身部件的单面的设计空间及最优化分析前的树脂材料模型的图，(b)是表示在实施例2中将最优化分析前的树脂材料模型与白车身构造结合而生成的最优化分析模型的图。
图9是表示在实施例2中通过最优化分析求出的最佳形状树脂材料模型的图。
图10是求出在实施例2中将最佳形状树脂材料模型设置于车身部件的单面的白车身构造中的底板的等效辐射功率的频率响应的曲线图(虚线：原来的白车身构造，实线：设置有最佳形状树脂材料模型的白车身构造)。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式1及实施方式2之前，对在本发明中设为对象的汽车车身的白车身构造进行说明。在本申请的附图中，X轴方向、Y轴方向及Z轴方向分别表示车身前后方向、车身宽度方向及车身上下方向。
＜白车身构造＞
作为一例，如图2所示，汽车车身的白车身构造100由车身骨架部件(body frameparts)、增强部件(reinforcement part)及面板部件等车身部件(automotive part)构成。车身骨架部件是构成汽车的车身骨架的部件，能够例示有前纵梁101、侧梁103、后纵梁105、A柱下部106、通道108等。增强部件是设置于各车身骨架部件来进行增强的部件，能够例示有加强件(未图示)等。面板部件是作为薄板构造的部件的外面板(outer panel)、内面板(inner panel)，能够例示有底板107等。
在白车身构造100中，作为成为降低振动噪声的对象的部位，能够例示有底板107等面板部件。
本发明如后所述那样进行用于求出向构成白车身构造100的车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状的最优化分析。因此，白车身构造100具备用壳体要素及/或实体要素建模得到的车身部件。并且，用壳体要素及/或实体要素建模得到的各车身部件的要素(element)信息、材料特性等保存在后述的白车身构造模型文件21(图1)中。
[实施方式1]
＜汽车车身设计装置＞
本发明的实施方式1涉及的汽车车身设计装置用于设计出向构成汽车车身的白车身构造100的车身部件贴附或涂敷树脂材料而使白车身构造100中的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身。作为一例，如图1所示，汽车车身设计装置1由PC(个人计算机)等构成，具备显示装置3、输入装置5、存储装置7、工作用数据存储器9和运算处理部11。在汽车车身设计装置1中，显示装置3、输入装置5、存储装置7及工作用数据存储器9与运算处理部11连接，根据来自运算处理部11的指令来执行各自的功能。以下，对汽车车身设计装置1的各结构进行说明。
显示装置3用于分析结果的显示等，由液晶监视器等构成。输入装置5用于白车身构造模型文件21的显示指示、操作者的条件输入等，由键盘、鼠标等构成。存储装置7用于白车身构造模型文件21等各种文件的存储等，由硬盘等构成。工作用数据存储器9用于在运算处理部11中使用的数据的暂时保存、运算，由RAM(Random Access Memory)等构成。
运算处理部11如图1所示具有最优化分析模型生成单元13和树脂材料最优化分析单元15，由PC等CPU(中央运算处理装置)构成。上述的各单元通过CPU执行规定的程序来发挥功能。以下，对运算处理部11中的上述的各单元的功能进行说明。
《最优化分析模型生成单元》
最优化分析模型生成单元13用于生成最优化分析模型，该最优化分析模型针对向白车身构造100中的全部或一部分的车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状进行最优化分析。如图1所示，最优化分析模型生成单元13具有设计空间设定部13a、树脂材料模型生成部13b和结合处理部13c。
(设计空间设定部)
设计空间设定部13a沿着白车身构造100中的全部或一部分的车身部件的表面设定作为最优化分析的对象的设计空间。
设定设计空间的车身部件将能够无损汽车车身的外观地贴附或涂敷树脂材料的车身部件、或者确保有贴附或涂敷树脂材料的空间的车身部件作为对象为佳。
设计空间设定部13a可以在车身部件彼此的空间中设定设计空间，也可以将沿着车身部件的表面的二维空间设定为设计空间。由此，容易确保贴附或涂敷树脂材料的空间且防止因贴附或涂敷树脂材料而损害汽车车身的外观。
在本实施方式1中，在车身部件彼此的空间中设定设计区间的情况下，作为树脂材料可施工的空间的标准，将厚度为25mm以内的空间作为对象。作为设定设计空间的车身部件彼此的空间，能够例示有形成在侧梁、前纵梁、通道、前立柱等车身骨架部件与作为车身骨架部件的增强部件而配置在内部的加强件之间的空间。
另外，作为设定设计空间的车身部件的表面，能够例示有侧梁、A柱下部、前纵梁、通道、前立柱、中柱等车身骨架部件的内侧或外侧的表面。此外，还能够例示有车门面板、车顶面板、底板等面板部件的车内侧的表面。
(树脂材料模型生成部)
树脂材料模型生成部13b用于在由设计空间设定部13a设定好的设计空间中生成用壳体要素或实体要素建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型。另外，在所述由设计空间设定部13a设定好的设计空间是沿着车身部件的表面的二维空间的情况下，树脂材料模型生成部13b生成用壳体要素建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型。这是为了通过最优化的分析处理来获得板状或片状的容易制造的树脂材料模型的最佳形状。
(结合处理部)
结合处理部13c用于将由树脂材料模型生成部13b生成的树脂材料模型与白车身构造100中的车身部件结合。通过由结合处理部13c将树脂材料模型与车身部件结合，由此能够生成最优化分析模型。
树脂材料模型与白车身构造100中的车身部件的结合例如将树脂材料模型的节点(node)与车身部件的节点利用要素(刚体要素(rigid body element)、弹性体要素(elastic body element)或弹塑性体要素(elastic-plastic body element))进行结合(刚体结合(rigid joint)、或弹性体结合(elastic joint))即可。或者也可以是，通过使树脂材料模型的节点与车身部件的节点共有来将树脂材料模型与车身部件结合。
《树脂材料最优化分析单元》
树脂材料最优化分析单元15使用由最优化分析模型生成单元13生成的最优化分析模型，来对向车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状进行最优化分析。如图1所示，树脂材料最优化分析单元15具有材料特性设定部15a、振动输入条件设定部15b、最优化分析条件设定部15c和最优化分析部15d。
(材料特性设定部)
材料特性设定部15a至少设定弹性模量、密度及衰减率来作为树脂材料模型的材料特性。作为树脂材料模型的材料特性来设定的弹性模量、密度及衰减率分别如以下那样设定为佳。
就树脂材料的弹性模量(或储能弹性模量(storage modulus))而言，其值越大，对振动特性产生的影响越强，越能够提高振动噪声降低对象部位的减振性。另外，树脂材料的密度(固化(curing)后的密度)不仅对振动特性产生影响，还会大幅地影响车身轻量化(weight reduction of automotive body)，其值越小，对振动特性及车身轻量化的效果越高。因而，就树脂材料的弹性模量和密度而言，设定弹性模量相对于密度的比(比弹性模量)大(按密度比计刚性高)的树脂材料的值即可，优选设为1000(MPa/g·cm-3)以上，更优选设为1400(MPa/g·cm-3)以上。另外，在弹性模量为200MPa以上6GPa以下、密度为0.7g/cm3以上1.8g/cm3以下的范围内设定为佳。另外，树脂材料的衰减率(或衰减系数(attenuationcoefficient)tanδ)虽在最优化分析中没有大的影响，但优选设定与实际的树脂材料的衰减率相当的值，在0.1以上0.15以下的范围内设定为佳。
(振动输入条件设定部)
振动输入条件设定部15b用于设定与在最优化分析中赋予给最优化分析模型的振动相关的振动输入条件。
振动输入条件设定部15b设定振幅(amplitude)(振动的大小)、频率(frequency)及白车身构造100中的赋予振动的部位来作为振动输入条件。振动输入条件通过设想例如在汽车行驶(driving)时向白车身构造100输入的振动等来适当设定即可。
作为赋予振动的部位，如图2所示，能够例示有前副车架109与下臂(未图示)的结合部(图中的△标记)。
(最优化分析条件设定部)
最优化分析条件设定部15c用于将与最优化分析模型中的振动噪声降低对象部位的减振性的评价所使用的振动特性相关的目标函数和与树脂材料模型的重量或体积相关的约束条件作为最优化分析条件来设定。
目标函数是根据振动噪声降低对象部位的减振性的评价所使用的振动特性来设定的条件。振动特性例如能够设为振动噪声降低对象部位的振动强度。作为振动强度，可以举出规定的频带中的加速度、惯性或等效辐射功率(ERP)等的频率响应值、或者将它们作为变量的函数。
振动噪声降低对象部位根据操作者的指示来适当设定即可。作为振动噪声降低对象部位，如图2所示，能够例示有白车身构造100中的底板107。
惯性是用向物体输入的力与由此产生的加速度之比来表示的振动特性，也被称为振动传递函数(vibrational transfer function)。
等效辐射功率是简易地表示振动着的结构物发出的声响的等级的指标，是基于结构物的振动速度(vibration speed)的垂直分量向声学空间(acoustic space)赋予能量这样的想法来表示的振动特性。
作为将加速度、惯性或者等效辐射功率作为变量的函数，例如能举出给出作为振动噪声降低对象部位的车身部件(面板部件等)中的多个位置处的加速度等的平均值、最大值的函数。
约束条件是在使用最优化分析模型来进行树脂材料模型的最优化分析以提高振动噪声降低对象部位的减振性时，与树脂材料模型的重量或体积相关的约束。
作为与重量相关的约束条件，例如能够设定使树脂材料模型的重量为规定重量以下的约束。另外，作为与体积相关的约束条件，能够设定使以白车身构造100中设定的设计空间的体积为基准的树脂材料模型的体积的比例为规定值以下的约束。关于树脂材料模型的重量、体积的约束条件也可以以最优化分析模型的总重量、体积为基准来设定。
(最优化分析部)
最优化分析部15d在由振动输入条件设定部15b设定好的振动输入条件和由最优化分析条件设定部15c设定好的最优化分析条件下，进行求出最优化分析模型中的树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。
最优化分析部15d进行的最优化分析例如应用拓扑最优化(topologyoptimization)为佳。在使用了密度法(densimetry)的拓扑最优化中，将树脂材料模型的要素(壳体要素或实体要素)的假想的材料密度(materialdensities)作为设计变量(designvariable)，进行最优化的分析处理来保留或删除要素，由此求出树脂材料模型的最佳形状。此外，能够根据在最优化的分析处理中残留的要素的位置来求出树脂材料模型的最佳的位置。
＜汽车车身设计方法＞
本实施方式1涉及的汽车车身设计方法用于设计出向构成汽车车身的白车身构造100的车身部件贴附或涂敷树脂材料而使白车身构造100中的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身。本实施方式1涉及的汽车车身设计方法通过计算机执行图3所示的各步骤来实现，包括最优化分析模型生成步骤S1和树脂材料最优化分析步骤S3。以下，基于图3所示的流程图来对上述的各步骤进行说明。在以下的说明中，上述的各步骤均使用由计算机构成的本发明的实施方式1涉及的汽车车身设计装置1(图1)来执行。
《最优化分析模型生成步骤》
最优化分析模型生成步骤S1是生成用于求出向白车身构造100中的车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状的最优化分析模型的步骤。最优化分析模型生成步骤S1如图3所示包括设计空间设定工序S1a、树脂材料模型生成工序S1b和结合处理工序S1c。在本实施方式1中，最优化分析模型生成步骤S1由汽车车身设计装置1的最优化分析模型生成单元13来执行。
(设计空间设定工序)
设计空间设定工序S1a是沿着白车身构造100中的全部或一部分的车身部件的表面来设定作为最优化分析的对象的设计空间的工序。在本实施方式1中，设计空间设定工序S1a由汽车车身设计装置1的设计空间设定部13a来执行。
在设计空间设定工序S1a中，可以在车身部件彼此的空间中设定设计空间，也可以将沿着车身部件的表面的二维空间设定为设计空间。由此，容易确保贴附或涂敷树脂材料的空间且防止因贴附或涂敷树脂材料而损害汽车车身的外观。
(树脂材料模型生成工序)
树脂材料模型生成工序S1b是在通过设计空间设定工序S1a设定好的设计空间中生成用壳体要素或实体要素建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型的工序。在本实施方式1中，树脂材料模型生成工序S1b由汽车车身设计装置1的树脂材料模型生成部13b来执行。
在通过设计空间设定工序S1a设定好的设计空间是沿着车身部件的表面的二维空间的情况下，生成用壳体要素建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型。这是为了通过最优化的分析处理来获得板状或片状的容易制造的树脂材料模型的最佳形状。
(结合处理工序)
结合处理工序S1c用于将在树脂材料模型生成工序S1b中生成的树脂材料模型与白车身构造100中的车身部件结合。在本实施方式1中，结合处理工序S1c由汽车车身设计装置1的结合处理部13c来执行。通过在结合处理工序S1c中将树脂材料模型与车身部件结合，由此能够生成最优化分析模型。
在结合处理工序S1c中，树脂材料模型与白车身构造100中的车身部件的结合例如利用要素(刚体要素、弹性体要素或弹塑性体要素)将树脂材料模型的节点与车身部件的节点进行结合(刚体结合或弹性体结合)为佳。或者也可以是，通过使树脂材料模型的节点与车身部件的节点共有来结合。
《树脂材料最优化分析步骤》
树脂材料最优化分析步骤S3是如下的步骤：使用在最优化分析模型生成步骤S1中生成的最优化分析模型，来进行用于求出对振动噪声降低对象部位的减振性提高而言的树脂材料的最佳形状的最优化分析。如图3所示，树脂材料最优化分析步骤S3包括材料特性设定工序S3a、振动输入条件设定工序S3b、最优化分析条件设定工序S3c和最优化分析工序S3d。在本实施方式1中，树脂材料最优化分析步骤S3由汽车车身设计装置1的树脂材料最优化分析单元15来执行。
(材料特性设定工序)
材料特性设定工序S3a是至少设定弹性模量、密度及衰减率来作为树脂材料模型的材料特性的工序。在本实施方式1中，材料特性设定工序S3a由汽车车身设计装置1的材料特性设定部15a来执行。
作为树脂材料模型的材料特性，在弹性模量为200MPa以上6GPa以下、密度为0.7g/cm3以上1.8g/cm3以下、衰减率为0.1以上0.15以下这样的范围内设定为佳。
(振动输入条件设定工序)
振动输入条件设定工序S3b用于设定与在最优化分析中赋予给最优化分析模型的振动相关的振动输入条件。在本实施方式1中，振动输入条件设定工序S3b由汽车车身设计装置1的振动输入条件设定部15b来执行。
在振动输入条件设定工序S3b中，设定振幅(振动的大小)、频率(振动数)及赋予振动的部位来作为振动输入条件。振动输入条件通过设想例如在汽车行驶时向白车身构造100输入的振动等来适当设定即可。
赋予振动的部位如前述的图2所示那样，能够例示有前副车架109与下臂的结合部(图中的△标记)。
(最优化分析条件设定工序)
最优化分析条件设定工序S3c是如下的工序：用于将与最优化分析模型中的振动噪声降低对象部位的减振性的评价所使用的振动特性相关的目标函数和与所述树脂材料模型的重量或体积相关的约束条件作为最优化分析条件来设定。在本实施方式1中，最优化分析条件设定工序S3c由汽车车身设计装置1的最优化分析条件设定部15c来执行。
在最优化分析条件设定工序S3c中，目标函数能够设为使得最优化分析模型中的振动噪声降低对象部位的振动强度最小化。作为振动强度，可以举出规定频带中的加速度、惯性或者等效辐射功率(ERP)的频率响应值、或者将它们作为变量的函数。
(最优化分析工序)
通过在最优化分析工序S3d、振动输入条件设定工序S3b设定好的振动输入条件和通过最优化分析条件设定工序S3c设定好的最优化分析条件下，进行求出最优化分析模型中的树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。在本实施方式1中，最优化分析工序S3d由汽车车身设计装置1的最优化分析部15d来执行。
最优化分析工序中的最优化分析例如应用拓扑最优化为佳。在应用了拓扑最优化的情况下，能够根据在最优化的分析处理中残留的要素的位置来求出树脂材料模型的最佳的位置。
＜汽车车身设计程序＞
上述的针对本实施方式1的说明是关于汽车车身设计装置及方法的说明。但是，本实施方式1能够作为使由计算机构成的汽车车身设计装置1(图1)的运算处理部11中的各单元发挥功能的汽车车身设计程序来构成。
即，本实施方式1涉及的汽车车身设计程序用于设计出向构成汽车车身的白车身构造的车身部件贴附或涂敷树脂材料而使白车身构造100中的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身。本实施方式1涉及的汽车车身设计程序使计算机如图1所示的运算处理部11那样作为最优化分析模型生成单元13和树脂材料最优化分析单元15来发挥功能。
本实施方式1涉及的汽车车身设计程序为了使计算机作为最优化分析模型生成单元13来发挥功能，使最优化分析模型生成单元13所具有的各部发挥功能。最优化分析模型生成单元13如前述的图1所示，具有设计空间设定部13a、树脂材料模型生成部13b和结合处理部13c。
此外，本实施方式1涉及的汽车车身设计程序为了使计算机作为树脂材料最优化分析单元15来发挥功能，使树脂材料最优化分析单元15所具有的各部发挥功能。树脂材料最优化分析单元15如前述的图1所示具有材料特性设定部15a、振动输入条件设定部15b、最优化分析条件设定部15c和最优化分析部15d。
以上，在本实施方式1涉及的汽车车身设计装置、方法及程序中，求出向构成汽车车身的白车身构造的车身部件的表面贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状。由此，能够设计出在维持车身刚性等减振性以外的车身性能的同时使白车身构造中的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身。
本实施方式1是关于在车身部件彼此的空间或者仅在车身部件的单面中的任一方设定设计空间的情况的方式。但是，本发明不限定于此，也可以在车身部件彼此的空间和车身部件的单面这两方设定设计空间，还可以在车身部件的两面设定设计空间。
另外，本实施方式1是针对将树脂材料模型与白车身构造100结合而成的最优化分析模型设定树脂材料模型的材料特性的方式，但也可以针对与白车身构造100结合之前的树脂材料模型设定材料特性。
此外，如图2所示，本实施方式1是在最优化分析中将向最优化分析模型赋予振动的部位设为一个部位的情况下的方式，但本发明中的赋予振动的部位也可以是两处以上的多个部位。在向多个部位赋予振动的情况下，可以对这些部位赋予振幅及频率相同的振动，也可以赋予振幅或频率中的任一者不同的振动，此外，还可以将振动的相位彼此错开来赋予。
另外，本发明并不将求出树脂材料模型的最佳形状的最优化分析限定于进行上述的拓扑最优化，也可以是基于其他的计算方式进行的最优化分析。另外，最优化分析也可以使用例如市售的利用了有限元法(finite element method)的分析软件。
[实施方式2]
前述的实施方式1涉及的汽车车身设计方法用于设计出向构成汽车车身的白车身构造100的车身部件贴附或涂敷树脂材料而使振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身。
但是，本发明能够作为汽车车身的制造方法来构成，该汽车车身的制造方法用于制造向构成汽车车身的白车身构造的车身部件贴附或涂敷树脂材料而使白车身构造中的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身。
在本实施方式2涉及的汽车车身的制造方法中，首先，使用前述的实施方式1涉及的汽车车身设计方法来求出向最优化分析模型中的全部或一部分的车身部件贴附或涂敷的树脂材料模型的最佳形状。接着，基于求出的树脂材料模型的最佳形状来确定向求出了最佳形状的车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状和位置。然后，将确定了形状和位置的树脂材料贴附或涂敷于白车身构造中的车身部件。
作为将树脂材料向车身部件贴附或涂敷的方式，能够例示有以下的方式。作为贴附树脂材料的方式的具体例，首先，基于最优化分析模型中的树脂材料模型的最佳形状，生成NC加工用的NC数据(numericalcontroldata)，利用NC机床制作注射成型用模具(injection molding metal mold)，并通过注射成型(injection molding)制造出树脂材料。并且，基于最优化分析模型中的最佳形状的树脂材料模型的位置，将制造出的树脂材料向白车身构造中的车身部件贴附。
另外，作为涂敷树脂材料的方式的具体例，将最优化分析模型中的树脂材料模型的最佳形状和位置转换为NC数据。并且，通过使利用转换后的NC数据来涂敷树脂材料的机器人工作，由此向白车身构造中的车身部件涂敷树脂材料。涂敷的树脂材料可以是液状的树脂，也可以是发泡树脂(foam resin)。
这样，根据本实施方式2涉及的汽车车身的制造方法，能够制造出在维持车身刚性等减振性以外的车身性能的同时使振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身。
实施例
进行了对通过本发明涉及的汽车车身设计方法、装置及程序而得到的汽车车身的白车身构造中的振动噪声降低对象部位的减振性的提高效果进行验证的分析，因此，以下，对此进行说明。
在分析中，将图2所示的白车身构造100作为分析对象，将白车身构造100中的底板107作为振动噪声降低对象部位。并且，针对底板107的减振性提高，进行关于向白车身构造100中的一部分的车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状的最优化分析。
在最优化分析中，设想汽车行驶时的道路噪声(road noise)，设定了向前副车架109与下臂结合的部位(在图2中用△标记表示的部位)输入振幅1N、频率1Hz～200Hz的振动的振动输入条件。并且，将100Hz～200Hz这个范围的频带中的底板107的等效辐射功率的频率响应作为减振性的评价对象。
图4中示出在上述的振动输入条件下求出的底板107的等效辐射功率的频率响应的结果。
关于树脂材料的最佳形状的最优化分析针对在车身部件彼此的空间中贴附或涂敷树脂材料的方式(实施例1、实施例2)和仅在车身部件的单面上贴附或涂敷树脂材料的方式(实施例3)来实施。
＜实施例1＞
在实施例1中，如图5的(b)所示，在白车身构造100的车身部件彼此的空间中设定了设计空间111。作为车身部件彼此的空间，分别针对前纵梁101、侧梁103及A柱下部106、后纵梁105及通道108等设定了设计空间111a、111b、111c、111d等。
接着，针对所设定的设计空间111，使用实体要素进行要素分割，生成树脂材料模型113。在树脂材料模型113的生成中，针对设定于白车身构造100的设计空间111a、111b、111c、111d等分别生成了树脂材料模型113a、113b、113c、113d。图5的(a)是将设计空间111及树脂材料模型113提取出来显示的图。
接着，将生成的树脂材料模型113与白车身构造100结合，如图5的(b)所示，生成了最优化分析模型115。在最优化分析模型115的生成中，树脂材料模型113的表面及其附近的车身部件(例如树脂材料模型113a及其附近的前纵梁101)通过刚体梁要素(rigid bodybeam element)来结合。
接着，设定最优化分析模型115中的树脂材料模型113的材料特性。在实施例1中，作为树脂材料模型113的材料特性，设定有弹性模量6.0GPa、密度1.4g/cm3(比弹性模量为4285MPa/g·cm-3)、衰减率0.15。
接着，作为最优化分析中的最优化分析条件，设定了目标函数和约束条件。目标函数设为使得底板107的等效辐射功率在从100Hz到200Hz为止的频带中的最大值最小化。另一方面，约束条件设为使树脂材料模型113的体积为设定于白车身构造100的设计空间的体积的10％以下。
然后，在如上述那样设定好的振动输入条件和最优化分析条件下，进行了求出最优化分析模型115中的树脂材料模型113的最佳形状的最优化分析。在最优化分析中应用了使用密度法的拓扑最优化。
图6中示出通过最优化分析求出的树脂材料模型113的最佳形状(最佳形状树脂材料模型117)。
此外，将最佳形状树脂材料模型117与白车身构造100结合，赋予与最优化分析相同的振动输入条件，来算出底板107的等效辐射功率的频率响应。图7中示出结合有最佳形状树脂材料模型的白车身构造100中的底板的等效辐射功率的频率响应的曲线图。另外，在图7中，作为比较，一并示出针对结合最佳形状树脂材料模型117之前的白车身构造100求出的底板107的等效辐射功率的频率响应(虚线)。
如图7所示，在结合有最佳形状树脂材料模型117的白车身构造100中，从100Hz到200Hz为止的频带区域中的底板107的等效辐射功率ERP的最大值降低了3.0dB。根据该结果可知，作为振动噪声降低对象部位的底板107的减振性提高。
＜实施例2＞
在实施例2中，变更实施例1的最优化分析模型115中的树脂材料模型113的材料特性(弹性模量、密度)，将比弹性模量与实施例1一致地设定在800～4300MPa/g·cm-3的范围内。并且，与实施例1的图7同样地，在结合有最佳形状树脂材料模型117的白车身构造100中，求出了从100Hz到200Hz为止的频带区域中的底板107的等效辐射功率ERP的最大值的降低量(ERP降低量)。ERP降低量以针对未结合最佳形状树脂材料模型117的原来的白车身构造100求出的底板107的等效辐射功率的最大值为基准来算出。
在表1中示出树脂材料模型113的材料特性(弹性模量、密度、衰减率)及树脂的比弹性模量、等效辐射功率ERP的最大值和ERP降低量。在表1中还一并示出针对原来的白车身构造100求出的等效辐射功率ERP的最大值。
[表1]
随着比弹性模量变大，ERP降低量变大，在比弹性模量为1000MPa/g·cm-3(实施例2－b)以上时，ERP降低量成为1dB以上。此外，在比弹性模量为1400MPa/g·cm-3(实施例2－d)以上时，ERP降低量成为2dB以上，伴随着比弹性模量的增加直至比弹性模量为4286MPa/g·cm-3(实施例1)为止，ERP降低量缓缓地升高。
根据该结果可知，树脂材料模型113的比弹性模量越大，作为振动噪声降低对象部位的底板107的减振性越提高，优选为1000(MPa/g·cm-3)以上，更优选为1400(MPa/g·cm-3)以上为佳。
＜实施例3＞
在实施例3中，如图8的(b)所示，将沿着构成白车身构造100的下部的车身部件(包括底板107)的表面的二维空间设定为设计空间121。
接着，针对设定好的设计空间121，如图8的(b)所示那样使用壳体要素来生成树脂材料模型123。在使用壳体要素来生成树脂材料模型123时，壳体要素的厚度设为2mm。图8的(a)是将设计空间121、树脂材料模型123提取出来表示的图。
接着，将生成的树脂材料模型123与白车身构造100结合，如图8的(b)所示那样生成了最优化分析模型125。在最优化分析模型125的生成中，树脂材料模型123的表面及其附件的车身部件通过刚体梁要素进行结合。
接着，设定了最优化分析模型125中的树脂材料模型123的材料特性。在实施例2中，作为树脂材料模型123的材料特性，设定有弹性模量6.0GPa、密度1.4g/cm3(比弹性模量为4286MPa/g·cm-3)、衰减率0.15。
接着，作为最优化分析条件，设定了目标函数和约束条件。目标函数设为使得最优化分析模型125中的底板107的等效辐射功率在从100Hz到200Hz为止的频带中的最大值最小化。另一方面，约束条件设为使树脂材料模型123的体积为设计空间的体积的10％以下。并且，在如上所述那样设定好的振动输入条件和最优化分析条件下，进行了求出最优化分析模型125中的树脂材料模型123的最佳形状的最优化分析。在最优化分析中应用了使用密度法的拓扑最优化。
图9中示出通过最优化分析求出的树脂材料模型123的最佳形状(最佳形状树脂材料模型127)。
此外，图10中示出针对结合有最佳形状树脂材料模型127的白车身构造100赋予与最优化分析相同的振动输入条件来算出的底板107的等效辐射功率的频率响应。
如图10所示，在结合有最佳形状树脂材料模型127的白车身构造100中，从100Hz到200Hz为止的频带区域中的底板107的等效辐射功率ERP的最大值降低了2.0dB。根据该结果可知，即便在仅在车身部件的单面设定设计空间来求出最佳形状树脂材料模型127的情况下，作为振动噪声降低对象部位的底板107的减振性也得以提高。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供用于设计在维持减振性以外的车身性能的同时使成为振动噪声的降低对象的部位的减振性有效地提高了的汽车车身的汽车车身设计方法、装置及程序。此外，根据本发明，能够提供用于制造在维持车身刚性等减振性以外的车身性能的同时使成为振动噪声的降低对象的部位的减振性提高了的汽车车身的汽车车身的制造方法。
附图标记的说明
1 汽车车身设计装置
3 显示装置
5 输入装置
7 存储装置
9 工作用数据存储器
11 运算处理部
13 最优化分析模型生成单元
13a 设计空间设定部
13b 树脂材料模型生成部
13c 结合处理部
15 树脂材料最优化分析单元
15a 材料特性设定部
15b 振动输入条件设定部
15c 最优化分析条件设定部
15d 最优化分析部
21 白车身构造模型文件
100 白车身构造
101 前纵梁
103 侧梁
105 后纵梁
106 A柱下部
107 底板
108 通道
109 前副车架
111 设计空间
111a、111b、111c 设计空间
113 树脂材料模型
113a、113b、113c 树脂材料模型
115 最优化分析模型
117 最佳形状树脂材料模型
121 设计空间
123 树脂材料模型
125 最优化分析模型
127 最佳形状树脂材料模型

Claims (7)

1.一种汽车车身设计方法，为了设计出向构成汽车车身的白车身构造的车身部件的表面贴附或涂敷树脂材料而使在所述白车身构造中作为要降低振动噪声的对象的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身，由计算机执行以下的各步骤，其中，包括：
最优化分析模型生成步骤，生成最优化分析模型，所述最优化分析模型针对向所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状进行最优化分析；以及
树脂材料最优化分析步骤，使用该生成的最优化分析模型来进行所述最优化分析，
所述最优化分析模型生成步骤包括：
设计空间设定工序，沿着所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件的表面来设定作为所述最优化分析的对象的设计空间；
树脂材料模型生成工序，在该设定好的设计空间中，生成用壳体要素或实体要素建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型；以及
结合处理工序，将该生成的树脂材料模型与所述白车身构造中的所述车身部件结合，
所述树脂材料最优化分析步骤包括：
材料特性设定工序，至少设定弹性模量、密度及衰减率来作为所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的材料特性；
振动输入条件设定工序，设定与在所述最优化分析中赋予给所述最优化分析模型的振动相关的振动输入条件；
最优化分析条件设定工序，将与所述最优化分析模型中的所述振动噪声降低对象部位的减振性的评价所使用的振动特性相关的目标函数和与所述树脂材料模型的重量或体积相关的约束条件作为最优化分析条件来设定；以及
最优化分析工序，在所述振动输入条件和所述最优化分析条件下，进行求出所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。
2.根据权利要求1所述的汽车车身设计方法，其中，
在所述设计空间设定工序中，在所述车身部件彼此的间隙中设定所述设计空间。
3.根据权利要求1所述的汽车车身设计方法，其中，
在所述设计空间设定工序中，将仅沿着所述车身部件的单面的二维空间设定为所述设计空间，在所述树脂材料模型生成工序中，用壳体要素来建模所述树脂材料模型。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的汽车车身设计方法，其中，
在所述最优化分析条件设定工序中，将所述目标函数设为使得所述振动噪声降低对象部位的规定的频带中的加速度、惯性或等效辐射功率中的任一者的频率响应值最小化、或者以所述频率响应值为变量的函数最小化。
5.一种汽车车身设计装置，其用于设计出向构成汽车车身的白车身构造的车身部件的表面贴附或涂敷树脂材料而使在所述白车身构造中作为要降低振动噪声的对象的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身，其中，
所述汽车车身设计装置具备：
最优化分析模型生成单元，其生成最优化分析模型，所述最优化分析模型针对向所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状进行最优化分析；以及
树脂材料最优化分析单元，其使用该生成的最优化分析模型来进行所述最优化分析，
所述最优化分析模型生成单元具有：
设计空间设定部，其沿着所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件的表面来设定作为所述最优化分析的对象的设计空间；
树脂材料模型生成部，其在该设定好的设计空间中，生成用壳体要素或实体要素建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型；以及
结合处理部，其将该生成的树脂材料模型与所述白车身构造中的所述车身部件结合，
所述树脂材料最优化分析单元具有：
材料特性设定部，其至少设定弹性模量、密度及衰减率来作为所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的材料特性；
振动输入条件设定部，其设定与在所述最优化分析中赋予给所述最优化分析模型的振动相关的振动输入条件；
最优化分析条件设定部，其将与所述最优化分析模型中的所述振动噪声降低对象部位的减振性的评价所使用的振动特性相关的目标函数和与所述树脂材料模型的重量或体积相关的约束条件作为最优化分析条件来设定；以及
最优化分析部，其在所述振动输入条件和所述最优化分析条件下，进行求出所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。
6.一种汽车车身设计程序，其用于设计出向构成汽车车身的白车身构造的车身部件的表面贴附或涂敷树脂材料而使在所述白车身构造中作为要降低振动噪声的对象的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身，其中，
所述汽车车身设计程序使计算机作为最优化分析模型生成单元和树脂材料最优化分析单元来发挥功能，
所述最优化分析模型生成单元生成最优化分析模型，所述最优化分析模型针对向所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件贴附或涂敷的树脂材料的最佳形状进行最优化分析，
所述树脂材料最优化分析单元使用该生成的最优化分析模型来进行所述最优化分析，
所述最优化分析模型生成单元具有：
设计空间设定部，其沿着所述白车身构造中的全部或一部分的所述车身部件的表面来设定作为所述最优化分析的对象的设计空间；
树脂材料模型生成部，其在该设定好的设计空间中，生成用壳体要素或实体要素建模来进行最优化的分析处理的树脂材料模型；以及
结合处理部，其将该生成的树脂材料模型与所述白车身构造中的所述车身部件结合，
所述树脂材料最优化分析单元具有：
材料特性设定部，其至少设定弹性模量、密度及衰减率来作为所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的材料特性；
振动输入条件设定部，其设定与在所述最优化分析中赋予给所述最优化分析模型的振动相关的振动输入条件；
最优化分析条件设定部，其将与所述最优化分析模型中的所述振动噪声降低对象部位的减振性的评价所使用的振动特性相关的目标函数和与所述树脂材料模型的重量或体积相关的约束条件作为最优化分析条件来设定；以及
最优化分析部，其在所述振动输入条件和所述最优化分析条件下，进行求出所述最优化分析模型中的所述树脂材料模型的最佳形状的最优化分析。
7.一种汽车车身的制造方法，其用于制造向构成汽车车身的白车身构造的车身部件贴附或涂敷树脂材料而使在所述白车身构造中作为要降低振动噪声的对象的振动噪声降低对象部位的减振性提高了的汽车车身，其中，
使用权利要求1或2所述的汽车车身设计方法来求出所述树脂材料的最佳形状，
基于该求出的树脂材料的最佳形状，确定向所述车身部件贴附或涂敷的所述树脂材料的最佳形状和位置，
将该确定了形状和位置的所述树脂材料向所述白车身构造中的所述车身部件贴附或涂敷。
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