荷重制御 — CAE用語解説

荷重制御は、荷重を増分的に増やして構造の応答を求める方法。変位制御は特定点の変位を指定して、それに必要な荷重を求める方法。力を決めるか、変形を決めるか、の違いだよ。

座屈や最大荷重を超える軟化挙動を追跡したい場合は変位制御が必須。荷重制御だと最大荷重で解が分岐して収束しなくなるんだ。例えば柱の座屈後の挙動を見るには、頂部に変位を与えて反力（荷重）を出力する方が安定に解けるよ。

通常の強度評価は荷重制御が多い。「この部品にこの荷重がかかったらどうなるか」が知りたいからね。でもスプリングバック解析のように金型で変位を強制する問題は変位制御。引張試験のFEMシミュレーションも変位制御でネッキングまで追えるよ。

アークレングス法（Riks法）は荷重と変位の両方を未知数として扱う方法。荷重-変位曲線のスナップバックやスナップスルーも追跡できる。座屈後の挙動解析にはRiks法が最も汎用的なツールだよ。

オイラー柱の座屈問題で3つの方法（荷重制御・変位制御・Riks法）を比較してみると理解が深まるよ。