ベンチマーク — CAE用語解説

例えばNAFEMSが公開している「曲がったビームの静解析」（参照値：2.439MPa）は定番だ。これは要素が歪んでいるときでも正しい応力が出るかを確かめる問題で、解析解が分かっているから「5%以内に収まっているか」をソルバーやメッシュ密度を変えながら確認できる。CFD分野ではGhiaらの「蓋駆動キャビティ流れ」（Re=1000）が有名で、中心速度プロファイルの参照解と比較するのが定番だ。

ソルバー自体のバグだけでなく、「メッシュが粗すぎて精度が出ていない」「境界条件の与え方が物理的に不適切」という問題が実務ではしょっちゅう起きる。ベンチマークの本当の価値は「自分の解析設定が信頼できるかの証明」にある。解析結果を客先に提出するとき、「同じ設定でNAFEMSのベンチマーク問題を解いたら参照値の2%以内に収まりました」と言えると、信頼性が格段に上がる。

まさにその通り。V&V（Verification & Validation）の文脈では、VerificationはベンチマークによるCode Verification（ソルバーが方程式を正しく解いているか）と Solution Verification（メッシュが十分に細かいか）に分かれる。規制対応のある分野ではASME V&V 10やV&V 20の手順に沿って文書化することが求められている。