デフィーチャリング — CAE用語解説

そう、CAD形状から解析に不要な細部形状を取り除く処理だ。製品CADには面取り（フィレット）・小穴・ロゴのエンボス・ネジ山など、製造に必要だが構造や熱の解析精度にほぼ影響しない形状が大量にある。これらをそのままFEMにかけると、小さなフィーチャー部分にメッシュが集中して要素数が激増し計算時間が爆発する——その割に解析の精度への貢献はほぼゼロだ。デフィーチャリングは「何を削っても解析精度が変わらないか」を判断しながら形状を簡略化する技術だよ。

判断基準は「その形状のサイズが解析の対象スケールより十分小さいか」だ。板厚が5mmの構造物で0.1mmのフィレットを削っても応力分布に影響はない——でも応力集中箇所のR0.5mmのフィレットを削るとピーク応力が変わる可能性がある。熱解析では小穴（ネジ穴等）を削っても温度分布への影響は少ない場合が多い。経験則として「特徴サイズが板厚の1/10以下」なら削除候補になる。疑わしい形状は「フィーチャーあり」「なし」の両方を解析して結果を比較する感度チェックが安全だ。

主要CAEプリプロセッサは自動デフィーチャリング機能を持っている。Ansys SpaceclaimのShrinkwrap、ANSA（BETA CAE）の自動デフィーチャー、Altair HyperMeshのSurface Edit——これらがR0.3mm以下のフィレットを一括削除、直径5mm以下の穴を自動補完、などの処理を設定パラメータで自動化する。自動化の難しさは「どのフィーチャーが本当に重要か」の判断で、形状の幾何学的な小ささと力学的な重要さは必ずしも一致しない。自動削除で失った形状が後で重要だったとわかる——そのリスクに対してエンジニアのレビューが必要だ。

よくある。細い隙間（スリット）や非常に小さな面が残っていると、メッシャーがその部分を処理できずにメッシュ生成が失敗したり品質が極端に悪い要素が生成される。例えば0.01mm幅のスリットに板厚方向数mmのメッシュを切ろうとするとアスペクト比が1000超えになる。メッシュ生成が「なぜか失敗する」ときはCAD形状の検査（SpaceclaimのIntersect/Gapチェック、ANSAのGeometry Clean Up）でゴースト面や極小フィーチャーを見つけることがトラブルシューティングの第一歩になるよ。