Eurocode — CAE用語解説

Eurocode（EN 1990〜EN 1999）はEU加盟国共通の構造設計規格で、荷重の組み合わせ・安全係数・材料強度の評価方法を規定している。CAE解析との関係は「FEM解析の境界条件・荷重入力・結果の評価基準として規格が使われる」ところにある。例えばEN 1993（Eurocode 3：鋼構造設計）では座屈耐力の評価にFEMを使うことが認められていて、線形座屈解析から得た固有値と「不完全性（初期不整）」を組み合わせた幾何非線形解析で最終荷重を評価する手順が規定されている。建築・橋梁の構造エンジニアがFEM解析をするとき、Eurocodeは外せない設計根拠なんだ。

EN 1993-1-1のAppendix Cに「Finite Element Analysis」という章があって、「GMNIA（Geometrically and Materially Nonlinear Analysis with Imperfections）」と呼ばれる解析フローが記述されている。手順は①線形座屈解析でバックリングモード形状を求める→②その形状を初期不整（fabrication imperfection）として構造に付与する→③大変形・弾塑性を考慮した非線形解析で最終荷重（λd）を求める。この結果を規格の安全係数gammaM1で割って設計耐力を得る。ただしFEM解析結果だけでは設計ができなくて、Eurocodeの「信頼性フレームワーク（EN 1990）」と組み合わせる必要がある。