ソリッド要素 — CAE用語解説

半分合ってるけど半分は注意が必要だね。ソリッド要素（3D体積要素）は板厚方向の応力分布も含めて全方向の変形を表現できるから、最も汎用的ではある。でも薄板をソリッドで切ると、板厚方向に最低3〜4要素必要で計算コストが爆発するんだ。そういう場合はシェル要素の方がはるかに効率的。

そう、大きく分けて六面体（HEX8: 1次、HEX20: 2次）と四面体（TET4: 1次、TET10: 2次）があるよ。エンジンブロックのような複雑形状は自動メッシュでTET10にするのが主流。一方、ゴムシールみたいな比較的シンプルな形状ならHEX8で組むと精度・効率ともに良い。

TET4は曲げ変形に対して過剰に硬い応答を示す「ロッキング」問題がひどいから、構造解析では基本的に使わない。TET10（2次四面体）にするだけで精度が劇的に改善されるよ。構造の実務ではTET4は禁止って決めてる会社もあるくらいだ。

アスペクト比（要素の細長さ）、ワーピング（ねじれ）、ヤコビアン比が代表的。例えばHEX8でアスペクト比が10を超えるとせん断ロッキングが起きやすい。またジャコビアン比が負になると要素が裏返ってる証拠で、計算がそもそも成立しない。

ソリッド要素の剛性行列もこの基本方程式に組み込まれる。要素タイプの選択が解の精度を左右するんだ。

板厚が代表寸法の1/10以下ならシェル、断面寸法が長さの1/10以下なら梁、それ以外やボルト穴周りの応力集中を見たいときはソリッド。混在させることも多いよ。

いいね。あとはメッシュ収束性確認も忘れずに。要素サイズを半分にして結果が大きく変わるなら、まだメッシュが粗い証拠だから。