フラッタ — CAE用語解説

フラッタは空力弾性不安定性の一種で、翼が振動するとその変形によってさらに大きな空力的励振力が生じ、振動が指数関数的に発散する現象だ。翼は曲げモードとねじりモードを持っているが、ある飛行速度（フラッタ速度）を超えると両モードの空力的エネルギー授受が正帰還になって発散する。実機ではフラッタ速度の安全係数1.15倍以上の速度（VD: Dive Speed）まで飛行しても発散しないことが型式認証の要件だ。歴史的にはDe Havilland DH.108の空中分解などフラッタによる航空機事故が起きているよ。

フラッタ解析は線形化した空力弾性モデルで実施する。①FEMで翼の乾燥モード（真空中の固有振動数・モード形状）を計算する。②非定常空力理論（パネル法、Doublet Lattice Method=DLM）で各モードに作用する空力行列を計算する。③複素固有値解析（pkフラッタ法）で「空力と構造の連成系の固有値の虚部が正になる速度」すなわちフラッタ速度を求める。NastRANのSOL 145（フラッタ解析）がこれを実装していて、V-gダイアグラム（速度-ダンピング比図）を出力する。LES的な高精度CFD+構造の双方向FSI連成で非線形フラッタ解析をすることもあるが、型式認証では線形法が主流だよ。