負の固有値(座屈兆候)

カテゴリ: エラー対策 | 2026-02-01
negative-eigenvalue

負の固有値とは

🧑‍🎓

先生、「negative eigenvalue」のWarningが出ました。これはどういう意味ですか?


🎓

負の固有値は、剛性マトリクスが正定値でなくなったことを意味する。つまり、構造が荷重に対して不安定になっている状態だ。座屈が発生している、または発生寸前であることを示唆する。


🧑‍🎓

負の固有値が出たら、解析結果は信頼できないということですか?


🎓

必ずしもそうではない。拘束が不足して剛体モードが残っている場合にも負の固有値が出る。座屈による場合と拘束不足による場合を区別することが重要だ。


エラーメッセージと対策

Abaqus

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メッセージ: ***WARNING: THE SYSTEM MATRIX HAS xx NEGATIVE EIGENVALUES


Abaqusでは、負の固有値が少数(1〜3個)で増分が進んでも増加しない場合は、局所的な座屈やスナップスルーの兆候。解析は続行可能だが、RIKS法への切り替えを検討する。


Nastran

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メッセージ: *** USER WARNING MESSAGE 4124 (DCMPAX): NEGATIVE TERMS ON FACTOR DIAGONAL


NastranではPARAM,MAXRATIO, 1.E7でピボット比を制御する。SOL 106(非線形静解析)で負の固有値が出たらARC-LENGTH法(NLPARM,ARCLENGTH=YES)に切り替え。


Ansys

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メッセージ: There are xx negative pivots in the assembled matrix.


AnsysではSTABILIZEコマンドで安定化するか、ARCLEN,ONでArc-Length法を有効化する。


🧑‍🎓

座屈なのか拘束不足なのか、どうやって見分けるんですか?


🎓

荷重がゼロの状態(初期状態)で負の固有値が出るなら拘束不足。荷重が増加する過程で初めて出るなら座屈の兆候だ。座屈の場合、負の固有値の数は荷重増加に伴って増える傾向がある。

ソルバーエラーの原因特定に費やす時間は、もっと短くできるはず。 — Project NovaSolverはエラー診断体験の改善を研究テーマの一つとしています。

Project NovaSolver — CAE実務の課題に向き合う研究開発

「負の固有値(座屈兆候)をもっと効率的に解析できないか?」——私たちは実務者の声に耳を傾け、既存ワークフローの改善を目指す次世代CAEプロジェクトに取り組んでいます。具体的な機能はまだ公開前ですが、開発の進捗をお届けします。

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