中央差分法（陽解法） — トラブルシューティングガイド
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中央差分法（陽解法） — トラブルシューティングガイド
陽解法のトラブル
陽解法でよくあるトラブルを教えてください。
エネルギーが保存されない
全エネルギーが時間とともに増加します。
接触の貫通がエネルギーを生成している。対策：
- 接触のペナルティ剛性を上げる
- 接触面のメッシュを細かくする
- 接触アルゴリズムを変更（NTS→MORTAR等）
アワーグラスモード
低減積分要素（HEX8R, SHELL Q4R）でアワーグラスモードが励起。
対策：
- アワーグラスエネルギーを監視（< 5%）
- アワーグラス制御のタイプを変更（粘性型→剛性型）
- 完全積分要素に切り替え（計算コスト増）
時間増分が極端に小さい
1つの小さい要素が全体の$\Delta t$を制限。
対策：
- メッシュ品質を改善（小さい要素を除去/拡大）
- 質量スケーリング（対象要素のみ）
- 問題の要素をマージ or 削除
計算が飛ぶ（負の体積）
要素が過度に変形して体積がゼロまたは負になる。
対策：
- 要素削除（*MAT_ADD_EROSION等）で過変形要素を除去
- メッシュを細かくして変形を分散
- 材料モデルの破壊基準を追加
まとめ
陽解法のトラブル対処、整理します。
エネルギーを常に監視する。これが陽解法の鉄則ですね。
エネルギーは「宇宙の帳簿」。帳簿が合わなければどこかに問題がある。陽解法では全ての問題がエネルギーバランスに反映される。
Coffee Break よもやま話
負のエネルギーはマイナス剛性要素の警告
陽解法解析中に内部エネルギーが急激に負になる場合、破壊・削除された要素の残留剛性か、接触ペナルティによる過大ひずみが原因のことが多い。LS-DYNAの*CONTROL_ENERGYでSLIDEOPT＝2（接触エネルギー追跡）を有効にし、どの接触ペアでエネルギー収支が崩れているかをRCFORC出力で特定するのが定石的なデバッグ手順である。
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