特開 2023-50234 評価装置、評価方法、検査方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023050234

(43)【公開日】2023-04-11

(54)【発明の名称】評価装置、評価方法、検査方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/23 20200101AFI20230404BHJP

   G06F 30/15 20200101ALI20230404BHJP

   G06F 30/10 20200101ALI20230404BHJP

   G01M 17/08 20060101ALN20230404BHJP

【ＦＩ】

G06F30/23

G06F30/15

G06F30/10 100

G01M17/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】28

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021160248

(22)【出願日】2021-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】弁理士法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】亀甲 智

(72)【発明者】

【氏名】下川 嘉之

(72)【発明者】

【氏名】岡本 和典

(72)【発明者】

【氏名】徳永 智史

(72)【発明者】

【氏名】水野 将明

(72)【発明者】

【氏名】品川 大輔

(72)【発明者】

【氏名】谷峰 輝彦

(72)【発明者】

【氏名】上田 佳央

(72)【発明者】

【氏名】鬼氣 寛史

(72)【発明者】

【氏名】石田 昭佳

【テーマコード（参考）】

5B146

【Ｆターム（参考）】

5B146AA05

5B146DJ02

5B146DJ07

5B146DJ14

(57)【要約】

【課題】構造部材の検査対象位置を効率よく把握することを可能にする評価装置、評価方法、プログラムおよび検査方法を提供する。
【解決手段】評価装置は、ＦＥＭモデルの外表面の第１節点に生じる第１応力に関する数値および内表面の第２節点に生じる第２応力に関する数値を算出する応力算出部と、第１応力に関する数値および第２応力に関する数値を比較する比較部と、第１節点に生じる応力に関する数値として第１応力に関する数値を出力する出力部と、を備える。第２節点はいずれかの第１節点に対応付けられている。比較部は、第２節点について、対応付けられた第１節点との間で第１応力に関する数値と第２応力に関する数値とを比較する。出力部は、比較部によって比較結果が予め設定された第１要件を満たしていると判定された第２節点の第２応力に関する数値を、第１節点に生じる応力に関する数値として、第１応力に関する数値に代えて出力する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外表面および内表面を有するＦＥＭモデルに荷重を与え、前記外表面の複数の第１節点に生じる第１応力に関する数値および前記内表面の複数の第２節点に生じる第２応力に関する数値を算出する応力算出部と、
前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値を比較する比較部と、
前記複数の第１節点それぞれに生じる応力に関する数値として前記第１応力に関する数値を出力する出力部と、を備え、
前記複数の第２節点は、いずれかの前記第１節点に対応付けられており、
前記比較部は、前記複数の第２節点それぞれについて、対応付けられた前記第１節点との間で前記第１応力に関する数値と前記第２応力に関する数値とを比較し、比較結果が予め設定された第１要件を満たしているか否かを判定し、
前記出力部は、前記比較部によって前記比較結果が前記第１要件を満たしていると判定された前記第２節点の前記第２応力に関する数値を、その第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、構造部材の評価装置。

【請求項2】

２つ以上の前記第２節点が共通の１つの前記第１節点に対応付けられている場合、前記比較部は、前記２つ以上の前記第２節点それぞれについて、前記１つの前記第１節点との間で前記第１応力に関する数値と前記第２応力に関する数値とを比較し、比較結果が前記第１要件を満たしているか否かを判定し、
前記出力部は、前記２つ以上の前記第２節点の前記比較結果がいずれも前記第１要件を満たしている場合、前記２つ以上の前記第２節点のうち、予め設定された第２要件を満たした前記第２節点の前記第２応力に関する数値を、その第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、請求項１に記載の構造部材の評価装置。

【請求項3】

前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、対応関係生成部を備える、請求項１または２に記載の構造部材の評価装置。

【請求項4】

前記対応関係生成部は、前記第１節点と前記第２節点との距離に基づいて、前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、請求項３に記載の構造部材の評価装置。

【請求項5】

前記対応関係生成部は、前記第２節点に対する前記第１節点の方向に基づいて、前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、請求項３に記載の構造部材の評価装置。

【請求項6】

前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値はそれぞれ、安全率である、請求項１から５のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【請求項7】

前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値はそれぞれ、応力値である、請求項１から５のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【請求項8】

前記出力部の出力に基づいて、前記外表面に生じる応力に関する数値の分布図を作成する分布図作成部を備える、請求項１から７のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【請求項9】

前記出力部は、前記内表面のうち予め設定された領域に含まれる前記第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、予め設定された数値を、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、請求項１から８のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【請求項10】

前記出力部の出力に基づいて、前記外表面における検査対象位置を特定する特定部を備える、請求項１から９のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【請求項11】

前記特定部は、前記出力部の出力に基づいて、前記検査対象位置における検査の重要度を判定する、請求項１０に記載の構造部材の評価装置。

【請求項12】

前記特定部は、前記内表面のうち予め設定された領域に含まれる前記第２節点に対応付けられた前記第１節点を、前記検査対象位置として特定する、請求項１０または１１に記載の構造部材の評価装置。

【請求項13】

構造部材の外表面の任意の検査位置について、検査によって得られた損傷度と、前記出力部によって出力された前記応力に関する数値と、応力に関する数値、損傷度および標準使用期間の関係を示す情報とに基づいて、前記検査位置の標準使用期間を算出する期間算出部を備える、請求項１から１２のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【請求項14】

外表面および内表面を有するＦＥＭモデルを用いてコンピュータによって実行される構造部材の評価方法であって、
前記外表面は複数の第１節点を含み、前記内表面は複数の第２節点を含み、かつ前記複数の第２節点はいずれかの前記第１節点に対応付けられており、
前記複数の第１節点に生じる第１応力に関する数値および前記複数の第２節点に生じる第２応力に関する数値を算出し、
前記複数の第２節点それぞれについて、対応付けられた前記第１節点との間で前記第１応力に関する数値と前記第２応力に関する数値とを比較し、比較結果が予め設定された第１要件を満たしているか否かを判定し、
前記複数の第１節点それぞれに生じる応力に関する数値として前記第１応力に関する数値を出力し、
前記比較結果が前記第１要件を満たしていると判定された前記第２節点の前記第２応力に関する数値を、その第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、構造部材の評価方法。

【請求項15】

２つ以上の前記第２節点が共通の１つの前記第１節点に対応付けられている場合、前記２つ以上の前記第２節点それぞれについて、前記１つの前記第１節点との間で前記第１応力に関する数値と前記第２応力に関する数値とを比較し、比較結果が前記第１要件を満たしているか否かを判定し、
前記２つ以上の前記第２節点の前記比較結果がいずれも前記第１要件を満たしている場合、前記２つ以上の前記第２節点のうち、予め設定された第２要件を満たした前記第２節点の前記第２応力に関する数値を、その第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、請求項１４に記載の構造部材の評価方法。

【請求項16】

前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、請求項１４または１５に記載の構造部材の評価方法。

【請求項17】

前記第１節点と前記第２節点との距離に基づいて、前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、請求項１６に記載の構造部材の評価方法。

【請求項18】

前記第２節点に対する前記第１節点の方向に基づいて、前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、請求項１６に記載の構造部材の評価方法。

【請求項19】

前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値はそれぞれ、安全率である、請求項１４から１８のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【請求項20】

前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値はそれぞれ、応力値である、請求項１４から１８のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【請求項21】

前記出力された前記応力に関する数値に基づいて、前記外表面に生じる応力に関する数値の分布図を作成する、請求項１４から２０のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【請求項22】

前記内表面のうち予め設定された領域に含まれる前記第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、予め設定された数値を、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、請求項１４から２１のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【請求項23】

前記出力された前記応力に関する数値に基づいて、前記外表面における検査対象位置を特定する、請求項１４から２２のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【請求項24】

前記出力された前記応力に関する数値に基づいて、前記検査対象位置における検査の重要度を判定する、請求項２３に記載の構造部材の評価方法。

【請求項25】

前記内表面のうち予め設定された領域に含まれる前記第２節点に対応付けられた前記第１節点を、前記検査対象位置として特定する、請求項２３または２４に記載の構造部材の評価方法。

【請求項26】

構造部材の外表面の任意の検査位置について、検査によって得られた損傷度と、前記出力された前記応力に関する数値と、応力に関する数値、損傷度および標準使用期間の関係を示す情報とに基づいて、前記検査位置の標準使用期間を算出する、請求項１４から２５のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【請求項27】

請求項１から１３のいずれかに記載の評価装置を用いて、構造部材の前記ＦＥＭモデルの前記外表面の前記複数の第１節点に生じる前記応力に関する数値を取得し、取得した前記複数の第１節点に生じる応力に関する数値に基づいて前記構造部材を検査する、構造部材の検査方法。

【請求項28】

請求項１４から２６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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造部材の評価装置、評価方法および検査方法、ならびにこれらを実現するためのプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【0004】

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。また、特許文献１の強度評価方法では、算出された各節点の安全率に基づいて、コンター図（安全率分布図）が作成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５－１９０２４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の強度評価方法は、例えば、台車枠の非破壊検査（磁粉探傷、浸透探傷、超音波探傷または産業用ＣＴスキャン等）の際に利用することができる。具体的には、作業者は、特許文献１の強度評価方法を利用して作成された台車枠の安全率分布図に基づいて、台車枠のうち重点的に検査を行うべき部位（安全率が低い部位）を把握することができる。

【0007】

ところで、台車枠の検査対象位置を適切に把握するためには、台車枠の外表面（外観に表れる表面）および内表面（例えば、閉断面部の内面）のうち強度が低い部位（例えば、安全率が低い部位）を適切に把握する必要がある。この点に関して、作業者は、安全率分布図が付されたＦＥＭモデルの外観を確認することによって、台車枠の外表面の各部の安全率を容易に把握することができる。

【0008】

一方で、ＦＥＭモデルの外観からは、台車枠の内表面の各部の安全率を把握することはできない。このため、作業者は、安全率分布図が付されたＦＥＭモデルの内部を表示させて、台車枠の内表面において安全率が低い部位を確認しなければならない。

【0009】

このように、従来の評価方法では、台車枠の検査対象位置を適切に把握するためには、ＦＥＭモデルに付された外表面の情報（上記の例では安全率）および内表面の情報を、それぞれ別個に確認する必要があり、作業効率の点で改善の余地があった。

【0010】

そこで、本発明は、構造部材の検査対象位置を効率よく把握することを可能にする評価装置、評価方法およびプログラム、ならびに当該評価装置を用いた構造部材の検査方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、下記の評価装置、評価方法、検査方法およびプログラムを要旨とする。

【0012】

（１）外表面および内表面を有するＦＥＭモデルに荷重を与え、前記外表面の複数の第１節点に生じる第１応力に関する数値および前記内表面の複数の第２節点に生じる第２応力に関する数値を算出する応力算出部と、
前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値を比較する比較部と、
前記複数の第１節点それぞれに生じる応力に関する数値として前記第１応力に関する数値を出力する出力部と、を備え、
前記複数の第２節点は、いずれかの前記第１節点に対応付けられており、
前記比較部は、前記複数の第２節点それぞれについて、対応付けられた前記第１節点との間で前記第１応力に関する数値と前記第２応力に関する数値とを比較し、比較結果が予め設定された第１要件を満たしているか否かを判定し、
前記出力部は、前記比較部によって前記比較結果が前記第１要件を満たしていると判定された前記第２節点の前記第２応力に関する数値を、その第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、構造部材の評価装置。

【0013】

（２）２つ以上の前記第２節点が共通の１つの前記第１節点に対応付けられている場合、前記比較部は、前記２つ以上の前記第２節点それぞれについて、前記１つの前記第１節点との間で前記第１応力に関する数値と前記第２応力に関する数値とを比較し、比較結果が前記第１要件を満たしているか否かを判定し、
前記出力部は、前記２つ以上の前記第２節点の前記比較結果がいずれも前記第１要件を満たしている場合、前記２つ以上の前記第２節点のうち、予め設定された第２要件を満たした前記第２節点の前記第２応力に関する数値を、その第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、上記（１）に記載の構造部材の評価装置。

【0014】

（３）前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、対応関係生成部を備える、上記（１）または（２）に記載の構造部材の評価装置。

【0015】

（４）前記対応関係生成部は、前記第１節点と前記第２節点との距離に基づいて、前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、上記（３）に記載の構造部材の評価装置。

【0016】

（５）前記対応関係生成部は、前記第２節点に対する前記第１節点の方向に基づいて、前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、上記（３）に記載の構造部材の評価装置。

【0017】

（６）前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値はそれぞれ、安全率である、上記（１）から（５）のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【0018】

（７）前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値はそれぞれ、応力値である、上記（１）から（５）のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【0019】

（８）前記出力部の出力に基づいて、前記外表面に生じる応力に関する数値の分布図を作成する分布図作成部を備える、上記（１）から（７）のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【0020】

（９）前記出力部は、前記内表面のうち予め設定された領域に含まれる前記第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、予め設定された数値を、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、上記（１）から（８）のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【0021】

（１０）前記出力部の出力に基づいて、前記外表面における検査対象位置を特定する特定部を備える、上記（１）から（９）のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【0022】

（１１）前記特定部は、前記出力部の出力に基づいて、前記検査対象位置における検査の重要度を判定する、上記（１０）に記載の構造部材の評価装置。

【0023】

（１２）前記特定部は、前記内表面のうち予め設定された領域に含まれる前記第２節点に対応付けられた前記第１節点を、前記検査対象位置として特定する、上記（１０）または（１１）に記載の構造部材の評価装置。

【0024】

（１３）構造部材の外表面の任意の検査位置について、検査によって得られた損傷度と、前記出力部によって出力された前記応力に関する数値と、応力に関する数値、損傷度および標準使用期間の関係を示す情報とに基づいて、前記検査位置の標準使用期間を算出する期間算出部を備える、上記（１）から（１２）のいずれかに記載の構造部材の評価装置。

【0025】

（１４）外表面および内表面を有するＦＥＭモデルを用いてコンピュータによって実行される構造部材の評価方法であって、
前記外表面は複数の第１節点を含み、前記内表面は複数の第２節点を含み、かつ前記複数の第２節点はいずれかの前記第１節点に対応付けられており、
前記複数の第１節点に生じる第１応力に関する数値および前記複数の第２節点に生じる第２応力に関する数値を算出し、
前記複数の第２節点それぞれについて、対応付けられた前記第１節点との間で前記第１応力に関する数値と前記第２応力に関する数値とを比較し、比較結果が予め設定された第１要件を満たしているか否かを判定し、
前記複数の第１節点それぞれに生じる応力に関する数値として前記第１応力に関する数値を出力し、
前記比較結果が前記第１要件を満たしていると判定された前記第２節点の前記第２応力に関する数値を、その第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、構造部材の評価方法。

【0026】

（１５）２つ以上の前記第２節点が共通の１つの前記第１節点に対応付けられている場合、前記２つ以上の前記第２節点それぞれについて、前記１つの前記第１節点との間で前記第１応力に関する数値と前記第２応力に関する数値とを比較し、比較結果が前記第１要件を満たしているか否かを判定し、
前記２つ以上の前記第２節点の前記比較結果がいずれも前記第１要件を満たしている場合、前記２つ以上の前記第２節点のうち、予め設定された第２要件を満たした前記第２節点の前記第２応力に関する数値を、その第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、上記（１４）に記載の構造部材の評価方法。

【0027】

（１６）前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、上記（１４）または（１５）に記載の構造部材の評価方法。

【0028】

（１７）前記第１節点と前記第２節点との距離に基づいて、前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、上記（１６）に記載の構造部材の評価方法。

【0029】

（１８）前記第２節点に対する前記第１節点の方向に基づいて、前記複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの前記第１節点に対応付ける、上記（１６）に記載の構造部材の評価方法。

【0030】

（１９）前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値はそれぞれ、安全率である、上記（１４）から（１８）のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【0031】

（２０）前記第１応力に関する数値および前記第２応力に関する数値はそれぞれ、応力値である、上記（１４）から（１８）のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【0032】

（２１）前記出力された前記応力に関する数値に基づいて、前記外表面に生じる応力に関する数値の分布図を作成する、上記（１４）から（２０）のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【0033】

（２２）前記内表面のうち予め設定された領域に含まれる前記第２節点に対応付けられた前記第１節点に生じる前記応力に関する数値として、予め設定された数値を、前記第１応力に関する数値に代えて出力する、上記（１４）から（２１）のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【0034】

（２３）前記出力された前記応力に関する数値に基づいて、前記外表面における検査対象位置を特定する、上記（１４）から（２２）のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【0035】

（２４）前記出力された前記応力に関する数値に基づいて、前記検査対象位置における検査の重要度を判定する、上記（２３）に記載の構造部材の評価方法。

【0036】

（２５）前記内表面のうち予め設定された領域に含まれる前記第２節点に対応付けられた前記第１節点を、前記検査対象位置として特定する、上記（２３）または（２４）に記載の構造部材の評価方法。

【0037】

（２６）構造部材の外表面の任意の検査位置について、検査によって得られた損傷度と、前記出力された前記応力に関する数値と、応力に関する数値、損傷度および標準使用期間の関係を示す情報とに基づいて、前記検査位置の標準使用期間を算出する、上記（１４）から（２５）のいずれかに記載の構造部材の評価方法。

【0038】

（２７）上記（１）から（１３）のいずれかに記載の評価装置を用いて、構造部材の前記ＦＥＭモデルの前記外表面の前記複数の第１節点に生じる前記応力に関する数値を取得し、取得した前記複数の第１節点に生じる応力に関する数値に基づいて前記構造部材を検査する、構造部材の検査方法。

【0039】

（２８）上記（１４）から（２６）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。

【発明の効果】

【0040】

本発明によれば、構造部材の検査対象位置を効率よく把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】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2】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。

【図3】図３は、台車枠のＦＥＭモデルの一部を示す図である。

【図4】図４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。

【図5】図５は、応力算出部の算出結果をそのまま利用して作成された安全率分布図である。

【図6】図６は、出力部の出力結果に基づいて作成された安全率分布図である。

【図7】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。

【図8】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。

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下、本発明の実施の形態に係る評価装置および評価方法、これらを実現するためのプログラム、ならびに構造部材の検査方法について説明する。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に生じる応力に関する数値（本実施形態では、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。

【0043】

［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、応力算出部１２、比較部１４、および出力部１６を備える。

【0044】

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の各部の強度評価（安全率の算出）を行う場合について説明する。ただし、評価装置１０によって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。

【0045】

図１に示すように、評価装置１０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。

【0046】

なお、本実施形態では、他の装置において作成されたＦＥＭモデルが評価装置１０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評価装置１０においてＦＥＭモデルが作成されてもよい。

【0047】

本実施形態では、ＦＥＭモデルの表面は、予め定義付けられた外表面および内表面を含む。外表面とは、例えば、台車枠１００の外部から視認できる表面であり、内表面とは、例えば、台車枠１００の外部から視認できない表面（閉断面部の内面等）である。外表面および内表面の定義付けは、例えば、ＦＥＭモデルを作成する際にユーザが行えばよい。

【0048】

本実施形態では、ＦＥＭモデルの外表面に含まれる複数の節点にはそれぞれ、外表面の節点であることを示す情報が予め付与され、内表面に含まれる複数の節点にはそれぞれ、内表面の節点であることを示す情報が予め付与されている。このようにして、本実施形態では、ＦＥＭモデルの表面の各部が、外表面または内表面に設定されている。以下、外表面に含まれる節点を第１節点と称し、内表面に含まれる節点を第２節点と称する。

【0049】

本実施形態では、複数の第２節点はそれぞれ、いずれかの第１節点に予め対応付けられている。なお、第１節点と第２節点との対応付けは、ユーザが任意に設定したルールに従って行えばよい。本実施形態では、任意の第２節点に相当する位置を外表面側から非破壊検査（磁粉探傷、浸透探傷、超音波探傷または産業用ＣＴスキャン等）すると仮定した場合に、検査領域に含まれる第１節点が、その第２節点に対応付けられる。言い換えると、第２節点の近傍に位置する第１節点が、その第２節点に対応付けられる。具体的には、例えば、第１節点と第２節点との距離に基づいて、または第２節点に対する第１節点の方向に基づいて、第２節点を第１節点に対応付けることができる。以下、図面を用いて簡単に説明する。

【0050】

図３は、台車枠１００のＦＥＭモデル２００の一部を示す図である。図３には、ＦＥＭモデル２００の外表面２００ａの第１節点Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３、および内表面２００ｂの第２節点Ｎ２が示されている。なお、実際には、ＦＥＭモデル２００には、５つ以上の節点が設けられているが、説明を簡便にするために、図３には４つの節点Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３，Ｎ２のみを示している。

【0051】

図３に示す例では、第２節点Ｎ２の近傍に、３つの第１節点Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３が位置している。第２節点Ｎ２と第１節点Ｎ１２との距離ｄ２は、第２節点Ｎ２と第１節点Ｎ１１との距離ｄ１よりも小さく、第２節点Ｎ２と第１節点Ｎ１３との距離ｄ３よりも小さい。例えば、第１節点と第２節点との距離に基づいて第２節点を第１節点に対応付ける場合には、第２節点Ｎ２を、第２節点Ｎ２に最も近い第１節点Ｎ１２に対応付ければよい。このように、第１節点と第２節点との距離に基づいて第２節点を第１節点に対応付ける場合には、複数の第１節点のうち、任意の第２節点に最も近い第１節点を、その第２節点に対応付ければよい。

【0052】

また、図３に示す例では、第２節点Ｎ２から第１節点Ｎ１２に向かう方向と、第２節点Ｎ２において内表面２００ｂに対して垂直な方向（矢印Ｘで示す方向：以下、第２節点Ｎ２の垂直方向Ｘと記載する。）とのなす角θ２は、第２節点Ｎ２から第１節点Ｎ１１に向かう方向と第２節点Ｎ２の垂直方向Ｘとがなす角θ１よりも小さく、第２節点Ｎ２から第１節点Ｎ１３に向かう方向と第２節点Ｎ２の垂直方向Ｘとがなす角θ３よりも小さい。例えば、第２節点に対する第１節点の方向に基づいて第２節点を第１節点に対応付ける場合には、第２節点Ｎ２を、第２節点Ｎ２に対する方向が、第２節点Ｎ２の垂直方向Ｘに最も近い第１節点Ｎ１２に対応付ければよい。このように、第２節点に対する第１節点の方向に基づいて第２節点を第１節点に対応付ける場合には、複数の第１節点のうち、任意の第２節点に対する方向がその第２節点の垂直方向に最も近くなる第１節点を、その第２節点に対応付ければよい。

【0053】

図１を参照して、応力算出部１２は、ユーザによって設定された条件に従ってＦＥＭモデルに荷重を与え、ＦＥＭモデルの表面の各節点に生じる応力に関する数値（本実施形態では、安全率）を算出する。本実施形態では、応力算出部１２は、まず、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、複数の第１節点に生じる第１応力および複数の第２節点に生じる第２応力を算出する。次に、応力算出部１２は、各節点について、算出した応力と、予め設定された許容応力とに基づいて、安全率を算出する。以下、応力算出部１２が算出した第１節点の安全率を第１安全率と称し、応力算出部１２が算出した第２節点の安全率を第２安全率と称する。本実施形態では、第１安全率が、第１応力に関する数値に対応し、第２安全率が、第２応力に関する数値に対応する。

【0054】

本実施形態では、応力算出部１２は、例えば、各節点について、予め設定された許容応力と算出された応力との比を、安全率として算出する。言い換えると、応力算出部１２は、各節点について、予め設定された許容応力を、算出された応力で除算することによって得られる値を、安全率として算出する。なお、各節点の応力および安全率の算出方法は特に限定されず、公知の方法を利用して各節点の応力および安全率を算出することができる。例えば、特開２００５－１９０２４２号公報または特開２０２１－６７９９１号公報に記載された方法を利用して、各節点の応力および安全率を算出してもよい。

【0055】

比較部１４は、複数の第２節点それぞれについて、対応付けられた第１節点との間で、応力算出部１２が算出した第１安全率と第２安全率とを比較し、比較結果が予め設定された第１要件を満たしているか否かを判定する。本実施形態では、比較部１４は、第２安全率が第１安全率よりも低い場合、第１安全率と第２安全率との比較結果が第１要件を満たしていると判定する。

【0056】

出力部１６は、応力算出部１２が算出した第１安全率を、第１節点の安全率として出力する。また、出力部１６は、応力算出部１２が算出した第２安全率を、第２節点の安全率として出力する。ただし、出力部１６は、比較部１４によって比較結果が第１要件を満たしていると判定された第２節点の第２安全率を、その第２節点に対応付けられた第１節点の安全率として、第１安全率に代えて出力する。

【0057】

以上のように、本実施形態では、第２節点は、その第２節点の近傍に位置する第１節点に対応付けられている。また、第２節点の第２安全率が、その第２節点に対応付けられた第１節点の第１安全率よりも低い場合には、出力部１６は、第１節点の安全率として、第１安全率ではなく第２安全率を出力する。例えば、図３において、応力算出部１２が算出した第２節点Ｎ２の第２安全率が、応力算出部１２が算出した第１節点Ｎ１２の第１安全率よりも低い場合には、出力部１６は、第１節点Ｎ１２の安全率として、第２節点Ｎ２の第２安全率を出力する。

【0058】

このため、出力部１６から出力された第１節点の安全率が低い部位では、外表面および内表面のうちの少なくとも一方において安全率が低くなっている。したがって、作業者は、評価装置１０を用いてＦＥＭモデルの複数の第１節点の安全率を取得し、取得した複数の第１節点の安全率に基づいて、台車枠１００を適切に検査することができる。例えば、作業者は、出力部１６から出力された第１節点の安全率が低い部位を台車枠１００の外側から非破壊検査することによって、台車枠１００のうち安全率が低くなっている部位を適切に検査することができる。言い換えると、作業者は、ＦＥＭモデルの外表面の複数の第１節点に付された情報（本実施形態では、第１安全率または第２安全率）を確認することによって、内表面の複数の第２節点に付された情報を確認しなくても、台車枠１００の検査対象位置を適切に把握することができる。この場合、ＦＥＭモデルの外表面の複数の第１節点に付された情報および内表面の複数の第２節点に付された情報をそれぞれ別個に確認する場合に比べて、作業効率が向上する。

【0059】

次に、評価装置１０の具体的な構成について説明する。図４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。

【0060】

図４に示すように、本実施形態に係る評価装置１０は、応力算出部１２、比較部１４および出力部１６に加えて、付与部１８、対応関係生成部２０、記憶部２２、分布図作成部２４、特定部２６および期間算出部２８を備えている。

【0061】

付与部１８は、ＦＥＭモデルの複数の第１節点および複数の第２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１８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。なお、上述の実施形態では、ＦＥＭモデルの外表面および内表面が予め規定されている場合について説明した。しかしながら、付与部１８が、ユーザの操作に基づいて、ＦＥＭモデルの表面の複数の節点にそれぞれ、外表面の節点であることを示す情報または内表面の節点であることを示す情報を付与することによって、外表面および内表面が規定されてもよい。

【0062】

対応関係生成部２０は、予め設定されたルールに従って、評価装置１０に与えられたＦＥＭモデルの複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの第１節点に対応付ける。なお、第１節点と第２節点との対応付けは、上述の実施形態と同様に行われるので、詳細な説明は省略する。

【0063】

記憶部２２は、安全率情報および使用期間情報を記憶している。安全率情報および使用期間情報については後述する。

【0064】

応力算出部１２は、上述したように、ＦＥＭモデルに荷重を与え、複数の第１節点それぞれの第１安全率および複数の第２節点それぞれの第２安全率を算出する。ただし、本実施形態では、応力算出部１２は、記憶部２２に記憶された複数の安全率情報を用いて、第１安全率および第２安全率を算出する。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。

【0065】

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、一つの安全率情報には、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。なお、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い。

【0066】

本実施形態では、応力算出部１２は、複数の第１節点および複数の第２節点のそれぞれについて、付与部１８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。

【0067】

比較部１４は、上述したように、複数の第２節点それぞれについて、対応付けられた第１節点との間で、応力算出部１２が算出した第１安全率と第２安全率とを比較し、比較結果が予め設定された第１要件を満たしているか否かを判定する。上述したように、比較部１４は、第２安全率が第１安全率よりも低い場合、第１安全率と第２安全率との比較結果が第１要件を満たしていると判定する。

【0068】

出力部１６は、上述したように、応力算出部１２が算出した各第１節点の第１安全率および各第２節点の第２安全率を出力する。また、上述したように、出力部１６は、比較部１４によって比較結果が第１要件を満たしていると判定された第２節点の第２安全率を、その第２節点に対応付けられた第１節点の安全率として、第１安全率に代えて出力する。

【0069】

なお、対応関係生成部２０において第２節点を第１節点に対応付ける際に、２つ以上の第２節点が共通の１つの第１節点に対応付けられる場合があり得る。この場合、比較部１４は、２つ以上の第２節点それぞれについて、共通の１つの第１節点との間で、第１安全率と第２安全率とを比較し、比較結果が予め設定された第１要件を満たしているか否かを判定する。

【0070】

また、出力部１６は、上記２つ以上の第２節点（第２安全率）と上記共通の１つの第１節点（第１安全率）との比較結果がいずれも上記第１要件を満たしている場合、上記２つ以上の第２節点のうち、予め設定された第２要件を満たした第２節点の第２安全率を、その第２節点に対応付けられた第１節点の安全率として、第１安全率に代えて出力する。本実施形態では、上記２つ以上の第２節点のうち、第２安全率が最も低い第２節点を、第２要件を満たした第２節点とする。したがって、本実施形態では、出力部１６は、上記２つ以上の第２節点の第２安全率のうち最も低い数値を、上記２つ以上の第２節点に対応付けられた第１節点の安全率として出力する。

【0071】

分布図作成部２４は、出力部１６の出力に基づいて、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（コンター図）を作成する。図５および図６は、分布図作成部２４によって作成される安全率分布図を説明するための図であり、図５には、応力算出部１２の算出結果をそのまま利用して作成された安全率分布図を示し、図６には、出力部１６の出力結果に基づいて作成された安全率分布図を示している。なお、図５および図６には、ＦＥＭモデル２００のＴ字継手部が示されている。また、図５および図６において（ａ）は、ＦＥＭモデル２００を外表面２００ａ側から見た斜視図であり、（ｂ）は、ＦＥＭモデル２００を内表面２００ｂ側から見た斜視図である。

【0072】

図５および図６に示すＦＥＭモデル２００では、内表面２００ｂの複数の第２節点のうち、一部の第２節点の第２安全率が、外表面２００ａの第１節点の第１安全率よりも大幅に低くなった。しかし、図５に示すように、応力算出部１２の算出結果をそのまま利用して作成された安全率分布図では、外表面２００ａにおける安全率分布からは、安全率が低くなった部位を把握することができない。このため、台車枠１００のうち安全率が低くなっている部位を適切に把握するためには、作業者は、外表面２００ａの安全率分布および内表面２００ｂの安全率分布をそれぞれ別個に確認する必要がある。

【0073】

一方、図６に示すように、出力部１６の出力結果に基づいて作成された安全率分布図では、外表面２００ａの第１節点の第１安全率よりも低くなった内表面２００ｂの第２節点の第２安全率が、外表面２００ａの第１節点の安全率として表示される。このため、作業者は、外表面２００ａの安全率分布を確認することによって、内表面２００ｂの安全率分布を確認することなく、台車枠１００のうち安全率が低くなっている部位を適切に把握することができる。

【0074】

図４を参照して、特定部２６は、出力部１６の出力に基づいて、外表面２００ａにおける検査対象位置を特定する。本実施形態では、特定部２６は、例えば、出力部１６によって出力された複数の第１節点の安全率が、予め設定された安全率の閾値よりも低い場合、その第１節点を検査対象位置として特定する。また、特定部２６は、特定した検査対象位置を、ＦＥＭモデルに表示する。特定部２６は、例えば、ＦＥＭモデルにおいて、検査対象位置と検査対象位置以外の部分とに、異なる色を付して検査対象位置を特定する。具体的には、特定部２６は、例えば、ＦＥＭモデルにおいて、検査対象位置を黒色で示し、検査対象位置以外の部分を白色で示してもよい。この場合、作業者は、特定部２６に特定された検査対象位置を確認することによって、台車枠１００において検査すべき部位を容易に把握することができる。

【0075】

なお、特定部２６は、例えば、出力部１６の出力に基づいて、検査対象位置における検査の重要度を判定してもよい。具体的には、特定部２６は、例えば、予め設定された情報（安全率と重要度との関係を示す情報）と出力部１６によって出力された複数の第１節点の安全率とを比較し、複数の第１節点それぞれの検査の重要度を判定してもよい。なお、検査の重要度とは、例えば、検査頻度を挙げることができる。この場合、特定部２６は、出力部１６の出力に基づいて、台車枠１００の各部位について、何年ごとに検査すべきかを判定してもよい。

【0076】

また、特定部２６は、例えば、ＦＥＭモデルの内表面のうち予め設定された領域（例えば、リブ等が設けられた、検査重要度が高い部位。）に含まれる第２節点に対応付けられた第１節点を、検査対象位置として特定してもよい。この場合、作業者は、特定部２６によって特定された検査対象位置を確認することによって、安全率に関わらず、検査重要度の高い部位を適切に把握することができる。

【0077】

期間算出部２８は、台車枠１００の外表面の任意の検査位置（実際に検査された位置）について、実際の検査によって得られた損傷度と、出力部１６によって出力された安全率と、記憶部２２に記憶された使用期間情報とに基づいて、検査位置の標準使用期間を算出する。なお、実際の検査によって得られた損傷度は、ユーザまたは検査装置によって評価装置１０に入力される。本実施形態において、使用期間情報とは、安全率、損傷度および標準使用期間の関係を示す情報である。例えば、評価装置１０のユーザが、台車枠１００を実際に検査したときの位置（外表面の位置）に対応する第１節点と、検査によって得られた損傷度を評価装置１０に入力し、入力されたデータに基づいて、期間算出部２８が、検査位置の標準使用期間を算出する。本実施形態では、評価装置１０のユーザは、台車枠１００の実際の使用期間が、期間算出部２８によって算出された標準使用期間よりも長い場合、検査位置を、補修（ガウジングまたは超音波衝撃処理等）または交換等の何らかの措置を施すべき部位（損傷が大きい部位）として認識することができる。

【0078】

以上のように、本実施形態に係る評価装置１０においては、出力部１６の出力だけでなく、分布図作成部２４または特定部２６の出力を参考にして、台車枠１００の検査対象位置を効率よく把握することができる。

【0079】

（変形例）
上述の実施形態では、出力部１６が、第１安全率と第２安全率との比較結果が予め設定された第１要件を満たす場合に、第２安全率を第１節点の安全率として出力する場合について説明したが、出力部１６の処理は上述の例に限定されない。例えば、出力部１６が、ＦＥＭモデルの内表面のうち予め設定された領域（例えば、リブ等が設けられた、検査重要度が高い部位。）に含まれる第２節点に対応付けられた第１節点の安全率として、予め設定された数値を、第１安全率に代えて出力してもよい。この場合、上記予め設定された数値を十分に小さい数値（例えば、０．１等）にすることによって、作業者は、応力算出部１２によって算出される安全率に関わらず、出力部１６の出力に基づいて、検査重要度の高い部位を適切に把握することができる。

【0080】

上述の実施形態では、応力算出部１２が、応力に関する数値として安全率を出力する場合について説明したが、応力算出部１２が出力する数値は安全率に限定されない。例えば、応力算出部１２が、第１応力に関する数値として第１節点に生じる応力値（以下、第１応力値と称する。）を出力し、第２応力に関する数値として第２節点に生じる応力値（以下、第２応力値と称する。）を出力してもよい。

【0081】

この場合、比較部１４は、複数の第２節点それぞれについて、対応付けられた第１節点との間で第１応力値と第２応力値とを比較し、比較結果が予め設定された第１要件を満たしているか否かを判定する。具体的には、比較部１４は、例えば、第２応力値が第１応力値よりも高い場合、第１応力値と第２応力値との比較結果が第１要件を満たしていると判定する。

【0082】

また、出力部１６は、応力算出部１２が算出した第１応力値を、第１節点の応力値として出力し、応力算出部１２が算出した第２応力値を、第２節点の応力値として出力する。ただし、出力部１６は、比較部１４によって比較結果が第１要件を満たしていると判定された第２節点の第２応力値を、その第２節点に対応付けられた第１節点に生じる応力値として、第１応力値に代えて出力する。なお、出力部１６は、ＦＥＭモデルの内表面のうち予め設定された領域（例えば、リブ等が設けられた、検査重要度が高い部位。）に含まれる第２節点に対応付けられた第１節点の応力値として、予め設定された数値（十分に高い数値）を、第１応力値に代えて出力してもよい。

【0083】

なお、出力部１６は、２つ以上の第２節点（第２応力値）と共通の１つの第１節点（第１応力値）との比較結果がいずれも上記第１要件を満たしている場合、上記２つ以上の第２節点のうち、予め設定された第２要件を満たした第２節点の第２応力値を、その第２節点に対応付けられた第１節点の応力値として、第１応力値に代えて出力する。本実施形態では、上記２つ以上の第２節点のうち、第２応力値が最も高い第２節点を、第２要件を満たした第２節点とする。したがって、本実施形態では、出力部１６は、上記２つ以上の第２節点の第２応力値のうち最も高い数値を、上記２つ以上の第２節点に対応付けられた第１節点の応力値として出力する。

【0084】

なお、詳細な説明は省略するが、分布図作成部２４は、応力値の分布図（コンター図）を作成してもよい。また、特定部２６は、各節点の応力値に基づいて検査対象位置を特定してもよい。また、特定部２６は、予め設定された情報（応力値と重要度との関係を示す情報）と出力部１６によって出力された複数の第１節点の応力値とを比較し、複数の第１節点それぞれの検査の重要度を判定してもよい。また、記憶部２２に記憶される使用期間情報が、応力値、損傷度および標準使用期間の関係を示す情報であってもよい。この場合、期間算出部２８が、実際の検査によって得られた損傷度と、出力部１６によって出力された応力値と、記憶部２２に記憶された使用期間情報とに基づいて、検査位置の標準使用期間を算出してもよい。

【0085】

また、詳細な説明は省略するが、出力部１６、分布図作成部２４および特定部２６が、拡張現実技術とともに利用可能なデータを出力してもよい。具体的には、例えば、出力部１６、分布図作成部２４および特定部２６が、プロジェクトマッピングまたはアイウェア等において利用可能なデータを出力してもよい。また、詳細な説明は省略するが、台車枠１００の特定の部位（例えば、溶接部等）に予め識別番号を付しておき、ユーザによって指定された識別番号に対応する部位の情報（安全率、応力値）を選択的に表示できるように、評価装置１０を構成してもよい。

【0086】

上述の実施形態では、評価装置が、鉄道車両用台車枠を評価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、評価装置による評価対象が、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であってもよい。

【0087】

［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。

【0088】

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１８が、構造部材のＦＥＭモデル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）。また、上述したように、対応関係生成部２０が、複数の第２節点をそれぞれ、いずれかの第１節点に対応付ける（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１とステップＳ２を実行する順番は特に限定されない。

【0089】

次に、上述したように、応力算出部１２が、ＦＥＭモデルに荷重を与え、第１節点に生じる第１応力に関する数値（安全率、応力値）および第２節点に生じる第２応力に関する数値（安全率、応力値）を算出する（ステップＳ３）。

【0090】

次に、上述したように、比較部１４が、複数の第２節点それぞれについて、対応付けられた第１節点との間で、第１応力に関する数値と第２応力に関する数値とを比較し、比較結果が予め設定された第１要件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ４）。

【0091】

次に、上述したように、出力部１６が、複数の第１節点それぞれに生じる応力に関する数値として第１応力に関する数値を出力する（ステップＳ５）。ただし、ステップＳ５において出力部１６は、ステップＳ４において比較結果が第１要件を満たしていると判定された第２節点の第２応力に関する数値を、その第２節点に対応付けられた第１節点に生じる応力に関する数値として、第１応力に関する数値に代えて出力する。

【0092】

次に、上述したように、分布図作成部２４が、出力部１６の出力に基づいて、応力に関する数値の分布図を作成する（ステップＳ６）。また、上述したように、特定部２６が、構造部材の検査対象位置を特定するとともに、特定した検査対象位置における検査の重要度を判定する（ステップＳ７）。また、上述したように、期間算出部２８が、構造部材の実際に検査された位置の標準使用期間を算出する（ステップＳ８）。なお、ステップＳ６～Ｓ８を実行する順番は特に限定されない。

【0093】

［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～Ｓ８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、応力算出部１２、比較部１４、出力部１６、付与部１８、対応関係生成部２０、分布図作成部２４、特定部２６および期間算出部２８として機能し、処理を行う。

【0094】

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。

【0095】

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、応力算出部１２、比較部１４、出力部１６、付与部１８、対応関係生成部２０、分布図作成部２４、特定部２６および期間算出部２８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。

【0096】

［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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

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。

【0102】

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。

【産業上の利用可能性】

【0103】

本発明によれば、構造部材の検査対象位置を効率よく把握することができる。

【符号の説明】

【0104】

１０ 評価装置
１２ 応力算出部
１４ 比較部
１６ 出力部
１８ 付与部１８
２０ 対応関係生成部
２２ 記憶部
２４ 分布図作成部
２６ 特定部
２８ 期間算出部
１００ 台車枠
２００ ＦＥＭモデル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】