変位過大エラー — トラブルシューティング

まず最初に単位系の整合性を確認する。CAEでよく使われる整合単位系:

密度の単位も要注意だ。mm-N-tonne系では鉄の密度は7.85×10^-9 tonne/mm^3。SI系の7850 kg/m^3とは桁が全く異なる。

最小限の拘束チェック:

• 3D問題: 並進3自由度＋回転3自由度が拘束されているか
• 対称モデル: 対称面で法線方向変位がゼロか
• 固有値解析を実行して、剛体モードが残っていないか確認

入力した材料定数の妥当性を確認:

• ヤング率: 鋼 ≒ 210 GPa、アルミ ≒ 70 GPa、樹脂 ≒ 2-4 GPa
• ポアソン比: 0 < ν < 0.5（0.5に近いと非圧縮性で数値困難）
• 降伏応力: 鋼SS400 ≒ 245 MPa、A6061-T6 ≒ 275 MPa

大きな荷重は小さなステップに分割する:

• Abaqus: *STEPの初期増分を0.01、最小増分を1e-8に設定
• Nastran: NLPARM,NINC=100 で増分数を増やす
• Ansys: NSUBST,100,1000,10 で初期100増分、最大1000増分

モデルが物理的に正しければ、増分を十分小さくすれば解ける。ただし、座屈や不安定現象が含まれる場合はarc-length法（Riks法）が必要になることがある。Abaqusでは*STATIC, RIKSで使用できる。