質量要素 — CAE用語解説

質量要素は、特定の節点に集中質量を付加する要素だ。形状を持たず、剛性もなく、質量だけを持つ。FEMモデルに追加の質量（ボルト、ハーネス、流体の質量など）を簡便にモデル化するのに使うんだよ。

全てのボルト1本1本をソリッドでモデル化すると、自動車のフルビークルで数万本のボルトになってメッシュが膨大になる。ボルトの力学的な影響（質量と慣性モーメント）だけ考慮すれば良い場面では、質量要素で近似するのが効率的なんだ。

そう。モーダル解析では質量分布が固有振動数に直結するから、ハーネスやワイヤーの質量を質量要素で表現する。バッテリーパック200kgを重心位置に1つの質量要素で表すこともある。ただし分布質量を1点に集中させると回転慣性がズレるから注意だよ。

質量要素に慣性モーメント（Ixx, Iyy, Izz）を設定できるソルバーが多い。NastranのCONM2要素が典型で、質量と慣性モーメントと偏心をまとめて定義できる。バッテリーモジュールのような大きな部品はこの設定が必須だよ。

• 質量マトリクス
• 慣性モーメント
• 集中質量

モデルの総質量をCADの質量と比較する習慣をつけよう。数%のズレも固有振動数に効くからね。