摩擦 — CAE用語解説

接触面間の接線方向の抵抗力だよ。最も基本的なのはクーロン摩擦モデルで、τ = μ × p_n、つまり摩擦力は摩擦係数μと法線接触圧pの積で決まる。鋼と鋼なら静摩擦係数μ≈0.15~0.3くらいが目安だね。

表面仕上げ、潤滑状態、温度で大きく変わるんだ。ボルト締結なら、亜鉛メッキの有無や油の塗布でμが0.1~0.4まで変動する。実験値があればそれを使うのがベスト。なければ材料の組み合わせごとのハンドブック値を参照するのが定石だよ。

それはよくある問題だね。摩擦は「滑るか固着するか」の切り替えがあるから、接触状態が反復計算のたびにパタパタ変わって収束しにくくなる。対策としては、ペナルティスティフネスの調整や、ランプ荷重でゆっくり負荷をかけるといった工夫が有効だよ。

場面による。プレス成形のシミュレーションだと摩擦係数0.01の差で板の割れ判定が変わることもある。一方、ボルト締結で面圧だけ見るならそこまで敏感じゃない。感度解析でμを振ってみて、結果への影響度を確認するのが安全策だね。

摩擦は接触問題の一部だから、この2つは必須だよ。

その通り。摩擦は地味に見えるけど、ボルト締結から塑性加工、ブレーキ設計まで、接触が絡む解析にはほぼ必ず登場するから、しっかり理解しておくと実務で困らないよ。