负荷特性的分析方法和分析模型生成装置-复审决定


发明创造名称:负荷特性的分析方法和分析模型生成装置
外观设计名称:
决定号:185585
决定日:2019-07-19
委内编号:1F254327
优先权日:2015-09-28
申请(专利)号:201610851373.9
申请日:2016-09-26
复审请求人:株式会社斯巴鲁
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:温睿
合议组组长:胡燕
参审员:孙薇薇
国际分类号:G06F17/50
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求所限定的方案与一篇作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别特征,但所述区别特征属于公知常识,且本领域技术人员在所述作为最接近现有技术的对比文件的基础上很容易想到结合上述公知常识而获得该权利要求所要求保护的方案,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610851373.9,名称为“负荷特性的分析方法和分析模型生成装置”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为株式会社斯巴鲁。本申请的申请日为2016年09月26日,优先权日为2015年09月28日,公开日为2017年04月05日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年05月04日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1要求保护一种利用计算机进行的负荷特性的分析方法,其与对比文件1(Intelligent Finite Element Method Applied to Design of Actual Composite Structure,Tetsuya TSUJIKAMI等, 《The Society of Materials Science》,第46卷 ,第4期,公开日:1997年04月30日)相比,区别在于:生成使分析模型的网格的排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型的步骤。基于上述区别,该权利要求实际解决的技术问题是如何设计网格排列的方向。然而,上述区别技术特征被对比文件3(CN102667804A,公开日:2012年09月12日)公开。故而,在对比文件1的基础上结合对比文件3从而得到权利要求1要求保护的技术方案是显而易见的,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。进一步地,从属权利要求2-4的附加特征被对比文件3公开、从属权利要求5的附加特征被对比文件1公开、从属权利要求6-7的附加特征属于本领域的常用技术手段以及从属权利要求8-10的附加特征为本领域常见的能量吸收材料,故而权利要求2-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。同时,权利要求11的装置与权利要求1的方法相对应,基于权利要求1的评述意见,权利要求11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定所依据的文本为:申请日2016年09月26日提交的说明书摘要、说明书第1-91段、摘要附图、说明书附图图1-13;2017年04月17日提交的权利要求第1-11项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种利用计算机进行的负荷特性的分析方法,其通过有限元法分析在轴向上对筒状分析对象输入负荷时的负荷特性,其中,包括:
生成使分析模型的网格的排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型的步骤;以及
分析在所述分析模型的轴向上承受负荷时显现的负荷的步骤。
2. 根据权利要求1所述的负荷特性的分析方法,其中,所述计算机生成将所述网格的排列方向相对于所述轴向倾斜45度的所述分析模型。
3. 根据权利要求1所述的负荷特性的分析方法,其中,所述计算机生成所述网格为四边形网格的所述分析模型。
4. 根据权利要求2所述的负荷特性的分析方法,其中,所述计算机生成所述网格为四边形网格的所述分析模型。
5. 根据权利要求1~4中任一项所述的负荷特性的分析方法,其中,所述计算机将由多个层构成的所述分析对象通过1个分析模型再现。
6. 根据权利要求1~4中任一项所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析模型是在输入有所述负荷一侧的轴向端部上具有外径朝着该轴向端部变小的锥部的所述分析对象的分析模型。
7. 根据权利要求5所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析模型是在输入有所述负荷一侧的轴向端部上具有外径朝着该轴向端部变小的锥部的所述分析对象的分析模型。
8. 根据权利要求1~4和7中任一项所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析对象为碳纤维强化树脂制的能量吸收部件。
9. 根据权利要求5所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析对象为碳纤维强化树脂制的能量吸收部件。
10. 根据权利要求6所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析对 象为碳纤维强化树脂制的能量吸收部件。
11. 一种分析模型生成装置,其生成筒状分析对象的分析模型,用于通过有限元法分析所述分析对象的负荷特性,其中,
通过使网格在相对于所述筒状分析对象的轴向倾斜的方向上排列的网格图案来生成分析模型。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年06月21日向国家知识产权局提出了复审请求,并未修改申请文件。复审请求人认为:(i)对比文件1并未公开区别技术特征中的“通过有限元法分析在轴向上对筒状分析对象输入负荷时的负荷特性,包括:分析在所述分析模型的轴向上承受负荷时显现的负荷的步骤”,因为本申请说明书第0050段明确说明了:“能量吸收部件1的负荷特性表示:在将使能量吸收部件1以四边形的网格进行分割的分析模型10的前端与冲击器30碰撞的状态下,将冲击器30以规定压力在能量吸收部件1的轴向上移动时的分析模型10的变形量(S:mm)和承受的负荷(F:kN)的关系”。而对比文件1中施加的轴向拉力是固定的(3.53kN),然后在这样的前提条件下分析最大压力F/厚度与重复次数的关系,而并非分析轴向负荷的负荷特性(即,性能参数随着负荷变化的规律)。(ii)对比文件3中的发明通过“将二维非结构化计算网格投影到边界面上以定义最精细计算网格,然后生成至少一个更粗糙计算网格,其中更粗糙计算网格包括多个计算单元,多个计算单元的每个包括多个更精细单元…”来解决建模地质性质的问题(参见第0014段)。由此可见,对比文件3中涉及计算网格从精细到粗化的过程,而并非相反的过程。这点尤其从图2-7的粗化过程可以看出。并且对比文件3中的最精细计算网格逼近感兴趣层的边界面。图10B中的棱锥体包括更小的棱锥体1010是对粗糙棱柱形网格和精细棱柱网格两者之间的图解(参见第0068-0109段),而并不意味着实现从粗糙棱柱形网格向精细棱柱网格的转变。(iii)对比文件3中地层之间的作用力是复杂的,也并非是一个方向的,也不一定是竖直方向,这点从图9垂直剖面中的各个子域的界面的各异性也能推导出。而且对比文件3中的地质特性是复杂的、不均匀的,比如存在尖灭和断层,所以建模的网格也并非是均匀的。存在图9(垂直剖面)和图10(多个精细计算网格单元)的倾斜表面也是充分考虑了感兴趣层的地质特性,而并非旨在和审查员所假设的“垂直方向地层力”存在夹角。因此,这些都与本申请中提高轴向负荷特性分析时的再现精度毫无关系。因此,本申请的权利要求1所请求保护的技术方案相对于对比文件1、对比文件3及其组合是非显而易见的,具有突出的实质性特点,具备创造性。进一步地,权利要求2-11也具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年06月29日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:(1)首先,对比文件1和本申请均属于对材料在载荷或力的作用下的性能进行测试的领域,并且都采用了有限元的网格模型进行材料的应力分析,因此,两者同属于相同的技术领域,并且解决类似的技术问题,对比文件1可以作为最接近的现有技术。(2)对比文件1中的物体同样是筒状物体,并且对其所受的负荷也是在轴向方向上。虽然其负荷是拉力,而不是压力,但是负荷是一个比较宽泛的概念,拉力和压力均属于负荷的一种形式。另外,权利要求的保护范围以权利要求记载的技术特征为准,权利要求1中并未记载所述负荷就是申请人所声称的压力,更未记载“能量吸收部件1的负荷特性表示:在将使能量吸收部件1以四边形的网格进行分割的分析模型10的前端与冲击器30碰撞的状态下,将冲击器30以规定压力在能量吸收部件1的轴向上移动时的分析模型10的变形量(S:mm)和承受的负荷(F:kN)的关系”;最后,由于对比文件1中的有限元网格实际上也存在倾斜的方向,即配向角有各种角度,虽然对比文件1并未明确记载其与应力分析的精度之间的关系,但是一方面其给出了本领域技术人员设置网格方向的一种选择,另一方面,与本申请的斜向网格一样,斜向的网格客观上也能提高分析的精度。另外,关于负荷方向的选择,也可参见本申请在其他国家检索局给出的相关参考文件,例如“A Numerical Model for the Crush-Worthiness Analysis Designed for FPR Materials with Progressive Crushing Behavior, by Motoharu Tateishi et al.”,其中给出了对于筒状物体施加轴向方向的压力,并且分析其负荷情况,以及材料的变形位移情况。即对于负荷方向的选择,选择施加压力进行负荷分析是本领域在材料分析时经常采用的方法。(3)对比文件3中的,如申请人所述的,地层之间的力是复杂的,然而地层之间在竖向方向上必然包括压力,在此情况下,由于图10B中的棱锥体上表面为倾斜的面,进一步的棱锥体还被细分为更小的棱锥体1010等,其上表面同样相对于竖直方向的地层作用力形成倾斜方向。作为接触面,当地层之间的作用力在竖直方向时,该作用力相对于每个三棱锥斜面而言,有限元的作用力是斜向的。可见,本领域技术人员在有限元分析时,设计有限元网格的面与作用力为斜向,是一种常见的情形,至于这种斜向的网格能够提高解析精度,则是这种细分的斜向的精细网格结构特征客观上带来的技术效果,因而坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年01月30日向复审请求人发出复审通知书,复审通知书中引用驳回决定中的对比文件1。复审通知书中指出:首先,对比文件1已经在图4中公开了针对圆柱体进行建模的网格模型,并在图5中示出了当GFRP圆柱体受到内部压力(294kPa)和拉伸负荷(3.53kN)的混合负荷时的情况,以及在图7中示出了在受到扭矩(137.2Nm)和拉伸负荷(8.23kN)的混合负荷的情况下最大F值和板厚度的反复的变化,这显然是“通过有限元法分析在轴向上对筒状分析对象输入负荷时的负荷特性,包括:分析在所述分析模型的轴向上承受负荷时显现的负荷的步骤”。同时,本申请说明书第0050段关于“负荷特性”的定义并未体现在权利要求1中,本领域人员仅能从当前权利要求1所记载的内容中按照最通用的方式对其中的“负荷特性”进行理解,即与负荷相关的状态及变化,而对比文件1所公开的上述内容中包括了分析在圆柱体模型受到拉伸负荷时的状态及变化。其次,虽然对比文件3没有具体公开“生成使分析模型的网格的排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型的步骤”,但是在对比文件1中已经公开了“图4示出了用于分析的圆柱体素材的要素分割图,且可以从[0°,90°, 30°, 45°, 60°,-30°,-45°,-60°]中选择纤维方向角”,可以明显看出其中的分析模型的网格排列方向相对于轴向是倾斜的,且有具体角度可选。虽然对比文件1中没有在文字上记载采用上述模型后提高分析的再现精度,但是由于具有相同技术特征的本申请权利要求1的方案能够解决“在分析轴向负荷特性时面临再现精度降低以及负荷特性中出现尖峰值的问题,并且通过‘使分析模型的网格的排列方向相对于所述轴向倾斜’来提高分析的再现精度”,那么具有相同技术特征的对比文件1中的方案同样也能解决相同的技术问题并获得相同的技术效果。因此,本申请的权利要求1所请求保护的技术方案相对于对比文件1不具备新颖性,也不具备创造性。进一步地,权利要求2-11也不具备新颖性和/或创造性。
复审请求人于2019年03月07日提交了复审无效宣告程序意见陈述书,并根据原权利要求3-4和原说明书第5页第27行至第6页第2行记载的内容修改了权利要求书,提交了权利要求1-9。复审请求人认为:(i)对比文件1与本申请的发明目的不同,对比文件1涉及在三种负荷条件下进行实验以获得最佳的层叠,从而确定纤维强化复合材料的纤维配向角以及各层的层叠顺序,而本申请涉及分析轴向复合特性时面临再现精度降低以及复合特性中出现尖峰值的问题。(ii)对比文件1没有公开本申请修改后的权利要求1限定的“生成使分析模型的四边形网格排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型的步骤”。在对比文件1中,参见对比文件图4,对比文件1的分析模型显然采用的是三角形网格。(iii)对比文件1没有公开本申请修改后的权利要求1限定的负荷特性“其中所述负荷特性表示:在所述分析模型的前端与冲击器碰撞的状态下,将所述冲击器以规定压力在所述筒状分析对象的轴向上移动时的所述分析模型的变形量和承受的负荷的关系”。(iv)修改后的权利要求1的技术方案至少能实现“能够降低分析结果的错位和偏差,提高分析结果的精度”,“而且,由于复合特性的错误和偏差减小,……故能够保证分析结果的精度,并大幅降低分析负荷特性所需的工作量”的有益技术效果。因此,修改后的权利要求1具备新颖性和创造性,进一步地,权利要求2-9也具备新颖性和创造性。
复审请求人新提交的权利要求如下:
“1. 一种利用计算机进行的负荷特性的分析方法,其通过有限元法分析在轴向上对筒状分析对象输入负荷时的负荷特性,其中,包括:
生成使分析模型的四边形网格的排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型的步骤;以及
分析在所述分析模型的轴向上承受负荷时显现的负荷的步骤;
其中所述负荷特性表示:在所述分析模型的前端与冲击器碰撞的状态下,将所述冲击器以规定压力在所述筒状分析对象的轴向上移动时的所述分析模型的变形量和承受的负荷的关系。
2. 根据权利要求1所述的负荷特性的分析方法,其中,所述计算机生成将所述网格的排列方向相对于所述轴向倾斜45度的所述分析模型。
3. 根据权利要求1~2中任一项所述的负荷特性的分析方法,其中,所述计算机将由多个层构成的所述分析对象通过1个分析模型再现。
4. 根据权利要求1~2中任一项所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析模型是在输入有所述负荷一侧的轴向端部上具有外径朝着该轴向端部变小的锥部的所述分析对象的分析模型。
5. 根据权利要求3所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析模型是在输入有所述负荷一侧的轴向端部上具有外径朝着该轴向端部变小的锥部的所述分析对象的分析模型。
6. 根据权利要求1~2和5中任一项所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析对象为碳纤维强化树脂制的能量吸收部件。
7. 根据权利要求3所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析对象为碳纤维强化树脂制的能量吸收部件。
8. 根据权利要求4所述的负荷特性的分析方法,其中,所述分析对象为碳纤维强化树脂制的能量吸收部件。
9. 一种分析模型生成装置,其生成筒状分析对象的分析模型,用于通过有限元法分析所述分析对象的负荷特性,其中,
通过使四边形网格在相对于所述筒状分析对象的轴向倾斜的方向上排列的网格图案来生成分析模型;
其中所述负荷特性表示:在所述分析模型的前端与冲击器碰撞的状态下,将所述冲击器以规定压力在所述筒状分析对象的轴向上移动时的所述分析模型的变形量和承受的负荷的关系。”
合议组于2019年05月22日再次向复审请求人发出复审通知书,其中仍然引用对比文件1,并在复审通知书中指出:首先,对比文件1中已经公开了与本申请中相同的、“分析模型的四边形网格排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型”,虽然其中没有公开与本申请中相同的具体的负荷特性的定义,导致两者所要分析的目的不同,但是在相同的建模思想下,人们可以基于相同或类似的模型分析不同的负荷,例如对比文件1基于所述圆筒状分析模型进行了受到不同负荷时情况的分析(图5中示出了当GFRP圆筒受到内部压力(294kPa)和拉伸负荷(3.53kN)的混合负荷时的情况,图6示出了仅受到扭矩(137.2Nm)的情况,图7示出了在受到扭矩(137.2Nm)和拉伸负荷(8.23kN)的混合负荷的情况下最大F值和板厚度的反复的变化),而本申请是在相同或类似的分析模型上进行了“在所述分析模型的前端与冲击器碰撞的状态下,将所述冲击器以规定压力在所述筒状分析对象的轴向上移动时的所述分析模型的变形量和承受的负荷的关系”,也就是针对采用同样手段构建的分析模型施加不同于对比文件1的负荷进行相应的受力分析,对于本领域人员来说,针对相同或类似分析模型进行不同于对比文件1和本申请的其他负荷情况特定的分析,即人为变更分析模型的输入参数(例如针对同一模型分别输入参数A,和参数B获得不同的结果,本申请中的参数为分析模型所承受的负荷相关参数),属于本领域的常用手段。同时,上述负荷情况(负荷特性)是可以由相关领域的人员根据相关领域的工作经验、实际应用环境或目标进行人为定义(设置)的。其次,对比文件1的图4中可以明显看出网格模型上非圆筒的圆周方向上交错的网格线形成了多个四边形,且对比文件1中并未记载上述网格为“三角形网格”,若从图4中认定其中的网格为三角形网格的话,那么依据相同的理由则可以认定本申请中的网格同样也是三角形网格(参见本申请图6)。对比文件1中图4示出了用于分析的圆筒素材的要素分割图,且可以从[0°,90°, 30°, 45°, 60°,-30°,-45°,-60°]中选择纤维方向角,显然公开了本申请权利要求1中的“生成使分析模型的四边形网格排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型的步骤”。最后,由于对比文件1和本申请权利要求1中的分析模型均具备“四边形网格排列方向相对于所述轴向倾斜”的特质,由于本申请的分析模型具有上述特质使得本申请能够实现上述效果,那么同样是分析模型的四边形网格排列方向相对于所述轴向倾斜的对比文件1中的方案也能够实现相同的技术效果。因此,修改后的权利要求1-9不具备创造性。
复审请求人于2019年07月08日提交了意见陈述书,其中并未修改申请文件。复审请求人认为:(i)在确定网格划分的时候,应以最小的网格单元为基础。根据对比文件1图4可知,尽管对比文件1的图4中也存在可以构成四边形的网格线(加粗线显示),但是对比文件1的分析模型的最小的网格单元是三角形网格,而合议组所认为的四边形网格实际上是由四个三角形网格形成的;(ii)尽管对比文件1的网格模型中也存在四边形的网格,但是本领域技术人员不会试图使用对比文件1的这种四边形网格来解决本申请所解决的技术问题;(iii)列举了“技术屋”中的相关文献作为说明分析模型的网格划分以及分析精度方面的行业常识,其中“精度差的三角形网格在之后即使组合成四边形网格,也只是把精度差的网格进行组合而已,在分析上应该是没有任何意义”;(iv)纤维方向角是材料本身的纤维方向,其余网格模型中划分的网格完全没有关系,并不能说明对比文件1公开了本申请权利要求1中的“生成使分析模型的四边形网格的排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型的步骤”;(v)本申请涉及分析轴向复合特性是面临再现精度降低以及负荷特性中出现尖峰值的问题,并且通过“使分析模型的网格的排列方向相对于所述轴向倾斜”来提高分析的再现精度,而对比文件1与本申请的发明目的不同。因此,权利要求1具备创造性,进一步地,权利要求2-9也具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。

二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在2019年03月07日提交复审无效意见陈述书时对权利要求书进行了修改,提交了权利要求书的修改替换页(共包含权利要求第1-9项),经审查上述修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。因此,本复审决定所依据的文本为:2019年03月07日提交的权利要求第1-9项,申请日2016年09月26日提交的说明书第1-91段、说明书附图图1-13、摘要及摘要附图。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定的创造性:是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求所限定的方案与一篇作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别特征,但所述区别特征属于公知常识,且本领域技术人员在所述作为最接近现有技术的对比文件的基础上很容易想到结合上述公知常识而获得该权利要求所要求保护的方案,则该权利要求不具备创造性。
本复审决定引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中引用的对比文件相同,具体如下:
对比文件1:Intelligent Finite Element Method Applied to Design of Actual Composite Structure,Tetsuya TSUJIKAMI等, 《The Society of Materials Science》,第46卷 ,第4期,公开日:1997年04月30日。
(2.1)权利要求1不具备创造性。
权利要求1要求保护一种利用计算机进行的负荷特性的分析方法,而对比文件1公开了一种智能有限元法在实际复合材料结构设计中的应用方案(参见对比文件1第343-348页),其中为了获得最佳的纤维取向和层压复合材料的堆叠顺序开发了一种利用壳单元的三维智能有限元计算机程序(对应于“利用计算机进行的负荷特性的分析方法”);通常使用如图3所示的使用了纤维强化复合材料制造的圆筒模型作为实例,确定在接收内部压力、拉伸和扭转负荷的情况下纤维取向角的构造;在解析过程中,一端完全受约束,分析模型的元素总数为240个,节点数为132个;图4示出了用于分析的圆筒素材的要素分割图,且可以从[0°,90°, 30°, 45°, 60°,-30°,-45°,-60°]中选择纤维方向角,且图4中所示出的用于分析的圆筒网格模型中的网格为四边形网格(对应于“生成使分析模型的四边形网格的排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型的步骤”);如表1所示,使用具有0.1mm的薄层厚度的GFRP或CFRP;表中的L和T分别表示纤维方向和垂直于纤维的方向;图2中示出了用于确定纤维方向和堆叠顺序的程序流程图,包括:设置网格数据、边界状态和初始化材料数据;确定纤维方向和初始度数;FEM解析;改变纤维方向和堆叠顺序;图5中示出了当GFRP圆筒受到内部压力(294kPa)和拉伸负荷(3.53kN)的混合负荷时的情况,图6示出了仅受到扭矩(137.2Nm)的情况,图7示出了在受到扭矩(137.2Nm)和拉伸负荷(8.23kN)的混合负荷的情况下最大F值和板厚度的反复的变化(对应于“通过有限元法分析在轴向上对筒状分析对象输入负荷时的负荷特性”和“分析在所述分析模型的轴向上承受负荷时显现的负荷的步骤”)。可见,权利要求1与对比文件1的区别在于:其中所述负荷特性表示:在所述分析模型的前端与冲击器碰撞的状态下,将所述冲击器以规定压力在所述筒状分析对象的轴向上移动时的所述分析模型的变形量和承受的负荷的关系。基于上述区别,确定权利要求1实际所要解决的问题在于:如何使用分析模型分析其前端与冲击器碰撞下的负荷情况。
然而,在对比文件1已经公开了采用相同的建模思想(“分析模型的四边形网格的排列方向相对于所述轴向倾斜”)进行不同负荷时情况的分析(图5中示出了当GFRP圆筒受到内部压力(294kPa)和拉伸负荷(3.53kN)的混合负荷时的情况;图6示出了仅受到扭矩(137.2Nm)的情况;图7示出了在受到扭矩(137.2Nm)和拉伸负荷(8.23kN)的混合负荷的情况下最大F值和板厚度的反复的变化),而本申请是在相同或类似的分析模型上进行了“在所述分析模型的前端与冲击器碰撞的状态下,将所述冲击器以规定压力在所述筒状分析对象的轴向上移动时的所述分析模型的变形量和承受的负荷的关系”,也就是针对采用同样手段构建的分析模型施加不同于对比文件1的负荷进行相应的受力分析,对于本领域人员来说,针对相同或类似分析模型进行不同于对比文件1和本申请的其他负荷情况特定的分析,即人为变更分析模型的输入参数(例如针对同一模型分别输入参数A,和参数B获得不同的结果,本申请中的参数为分析模型所承受的负荷相关参数),属于本领域的常用手段。同时,上述负荷情况(负荷特性)是可以由相关领域的人员根据相关领域的工作经验、实际应用环境或目标进行人为定义(设置)的。因此,本领域技术人员可以在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识从而得到权利要求1请求保护的技术方案,并且这种结合是显而易见的。因此,权利要求1请求保护的方案不具备突出的实质性特点和显著进步,不符合专利法第22条第3款所规定的创造性。
(2.2)权利要求2不具备创造性。
权利要求2对权利要求1作出了进一步限定,然而在对比文件1中公开了(参见对比文件1“3?1 在承受内圧?张力?扭转负荷的圆筒上的应用”部分):可以从[0°,90°, 30°, 45°, 60°,-30°,-45°,-60°]中选择纤维方向角,即权利要求2的附加特征已经被对比文件1公开了。因此,在所引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求2也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
(2.3)权利要求3不具备创造性。
权利要求3对权利要求1-2中任一项作出了进一步限定,然而在对比文件1中公开了(参见对比文件1摘要):为了获得最佳的纤维取向和层合复合材料的最佳堆叠顺序,开发了一种利用壳单元的三维智能有限元计算机程序,隐含公开了由多个层构成分析对象通过一个分析模型再现,即权利要求3的附加特征已经被对比文件1公开了。因此,在所引用的权利要求1-2不具备创造性的情况下,权利要求3也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
(2.4)权利要求4和5不具备创造性。
权利要求4和5分别对权利要求1-2中任一项和权利要求3作出了进一步限定,对比文件1没有公开它们的附加特征。然而,分析模型的具体形状细节可以根据具体的应用环境和人们的需求进行人为设定或修改,例如设置为在输入有负荷一侧的轴向端部上具有外径朝着该轴向端部变小的锥部,是本领域人员很容易想到的。因此,在所引用的权利要求1-3不具备创造性的情况下,权利要求4和5不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
(2.5)权利要求6、7和8不具备创造性。
权利要求6、7和8分别对权利要求1-2和5中任一项、权利要求3及权利要求4作出了进一步限定,对比文件1没有公开它们的附加特征。然而,在对比文件1已经公开了复合材料通常通过层压诸如碳纤维和玻璃纤维等素材制成(参见对比文件1“1 绪言”部分),而采用碳纤维强化树脂制造能量吸收部件是本领域公知的。因此,在所引用的权利要求1-5不具备创造性的情况下,权利要求6、7和8也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
(2.6)权利要求9不具备创造性。
权利要求11要求保护一种分析模型生成装置,而对比文件1公开了一种智能有限元法在实际复合材料结构设计中的应用方案(参见对比文件1第343-348页),其中为了获得最佳的纤维取向和层压复合材料的堆叠顺序开发了一种利用壳单元的三维智能有限元计算机程序;通常使用如图3所示的使用了纤维强化复合材料制造的圆筒模型作为实例,确定在接收内部压力、拉伸和扭转负荷的情况下纤维取向角的构造(对应于“一种模型生成装置,其生成筒状分析对象的分析模型,用于通过有限元法分析所述分析对象的负荷特性”);在解析过程中,一端完全受约束,分析模型的元素总数为240个,节点数为132个;图4示出了用于分析的圆筒素材的要素分割图,且可以从[0°,90°, 30°, 45°, 60°,-30°,-45°,-60°]中选择纤维方向角,且图4中所示出的用于分析的圆筒网格模型中的网格为四边形网格(对应于“通过使四边形网格在相对于所述筒状分析对象的轴向倾斜的方向上排列的网格图案来生成分析模型”)。可见,权利要求9与对比文件1的区别在于:其中所述负荷特性表示:在所述分析模型的前端与冲击器碰撞的状态下,将所述冲击器以规定压力在所述筒状分析对象的轴向上移动时的所述分析模型的变形量和承受的负荷的关系。基于上述区别,确定权利要求9实际所要解决的问题在于:如何使用分析模型分析其前端与冲击器碰撞下的负荷情况。
然而,在对比文件1已经公开了采用相同的建模思想(“分析模型的四边形网格的排列方向相对于所述轴向倾斜”)进行不同负荷时情况的分析(图5中示出了当GFRP圆筒受到内部压力(294kPa)和拉伸负荷(3.53kN)的混合负荷时的情况;图6示出了仅受到扭矩(137.2Nm)的情况;图7示出了在受到扭矩(137.2Nm)和拉伸负荷(8.23kN)的混合负荷的情况下最大F值和板厚度的反复的变化),而本申请是在相同或类似的分析模型上进行了“在所述分析模型的前端与冲击器碰撞的状态下,将所述冲击器以规定压力在所述筒状分析对象的轴向上移动时的所述分析模型的变形量和承受的负荷的关系”,也就是针对采用同样手段构建的分析模型施加不同于对比文件1的负荷进行相应的受力分析,对于本领域人员来说,针对相同或类似分析模型进行不同于对比文件1和本申请的其他负荷情况特定的分析,即人为变更分析模型的输入参数(例如针对同一模型分别输入参数A,和参数B获得不同的结果,本申请中的参数为分析模型所承受的负荷相关参数),属于本领域的常用手段。同时,上述负荷情况(负荷特性)是可以由相关领域的人员根据相关领域的工作经验、实际应用环境或目标进行人为定义(设置)的。因此,本领域技术人员可以在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识从而得到权利要求9请求保护的技术方案,并且这种结合是显而易见的。因此,权利要求9请求保护的方案不具备突出的实质性特点和显著进步,不符合专利法第22条第3款所规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
合议组不能够认同复审请求人的意见,具体理由如下:
对于(i),从本申请的图6可见,其中存在多个平行于圆筒状模型的截面的圆形(与轴向A正交),上述圆形的边线将与轴向A倾斜的四边形网格也划分为三角形(图6中可见),而对比文件1图4中也同样是相同的情况:与圆筒状模型轴向正交存在多个圆环,它们的边界线将与轴向倾斜的四边形网格划分为三角形。若对比文件1中是以三角形网格作为基本单元,那么同样地,本申请中的模型也是以三角形网格作为基本单元。进一步地,对比文件1的图4中可以明显看出网格模型上非圆筒的圆周方向上交错的网格线形成了多个四边形,且对比文件1中并未记载上述网格为“三角形网格”,若从图4中认定其中的网格为三角形网格的话,那么依据相同的理由则可以认定本申请中的网格同样也是三角形网格(参见本申请图6)。对比文件1中图4示出了用于分析的圆筒素材的要素分割图,且可以从[0°,90°, 30°, 45°, 60°,-30°,-45°,-60°]中选择纤维方向角,显然公开了本申请权利要求1中的“生成使分析模型的四边形网格排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型的步骤”。
对于(ii)和(v),对比文件1中已经公开了与本申请中相同的、“分析模型的四边形网格排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型”,虽然其中没有记载上述分析模型用于提高再现精度,但是在相同的建模思想下,人们可以基于相同或类似的模型分析不同的负荷,例如对比文件1基于所述圆筒状分析模型进行了受到不同负荷时情况的分析(图5中示出了当GFRP圆筒受到内部压力(294kPa)和拉伸负荷(3.53kN)的混合负荷时的情况,图6示出了仅受到扭矩(137.2Nm)的情况,图7示出了在受到扭矩(137.2Nm)和拉伸负荷(8.23kN)的混合负荷的情况下最大F值和板厚度的反复的变化),而本申请是在相同或类似的分析模型上进行了“在所述分析模型的前端与冲击器碰撞的状态下,将所述冲击器以规定压力在所述筒状分析对象的轴向上移动时的所述分析模型的变形量和承受的负荷的关系”,也就是针对采用同样手段构建的分析模型施加不同于对比文件1的负荷进行相应的受力分析,对于本领域人员来说,针对相同或类似分析模型进行不同于对比文件1和本申请的其他负荷情况特定的分析,即人为变更分析模型的输入参数(例如针对同一模型分别输入参数A,和参数B获得不同的结果,本申请中的参数为分析模型所承受的负荷相关参数),属于本领域的常用手段。举例来说,有两个结构材质相同的桶状容器,其中一个容器用于盛放水,另一个容器用于盛放汤,则不能说因为两者所盛放的内容物不同则两个容器的结构不同。进一步地,若在一篇文件中公开了桶状容器可以用于盛放汤,而另一篇文件中桶状容器可以盛放水,则人们可知桶状容器既可以盛放水也可以盛放汤 。同理,已知对比文件1采用了与本申请相同的模型网格,那么本申请能够实现的“提高分析的再现精度”的效果对比文件1中的模型同样也能够实现。
对于(iii),虽然引入的文献内容介绍了网格划分和精度的相关内容,但是本申请所要解决的是“涉及分析轴向复合特性是面临再现精度降低以及负荷特性中出现尖峰值的问题”,其中并未考虑三角形网格本身的精度问题,而是采用了 “使分析模型的网格的排列方向相对于所述轴向倾斜”的手段来达到提高精度的目的。同样地,对比文件1也是从模型的网格排列方向入手进行建模,两者有着相同的建模结构(相同的技术手段),能够实现相同的技术效果。
对于(iv),对比文件1中按照纤维方向角进行建模的结果与本申请中最终呈现的建模结果相同,均为:“生成使分析模型的四边形网格的排列方向相对于所述轴向倾斜的分析模型”,即对比文件1中的模型网格与纤维方向角是相关的。
据此,合议组依法作出如下审查决定。

三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月04日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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