モード法過渡応答解析で衝撃直後の高周波応答が再現できない原因は？

モード数不足が主な原因です。まずRESVEC（残差ベクトル）を追加することで改善を試みます。それでも改善しない場合は、モード数を大幅に増やすか、直接法過渡応答解析への切り替えを検討してください。

モード法過渡応答解析で減衰はどう設定する？

モード減衰ζ_i（減衰比）を全モードに設定する必要があります。減衰を設定していないと、応答が過大評価されるなど、現実的な結果が得られません。

モード法で応答スペクトルの高周波端が実測より小さくなるのはなぜ？

高周波モードの切り捨てが主な原因です。基本チェックとして有効質量参加率を確認し、ANSI/ASME NQA-1などの原子力規格では、全3方向の合計が90%以上となるモードを含めることが要求されています。

有効質量参加率が90%に達しない場合の対処法は？

まずモード数を増やします。それでも参加率が足りない場合は、RIGID BODY MOTION（剛体運動）を抑制する境界条件の設定を再確認してください。境界条件が不適切だと、必要なモードが抽出されないことがあります。

モード法過渡応答解析 — トラブルシューティングガイド

カテゴリ: 構造解析 | 2026-02-20

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CAE visualization for modal transient troubleshoot - technical simulation diagram

モード法過渡応答のトラブル

直接法と結果が合わない

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確認項目：

1. モード数の不足 — 有効質量が90%に達していないか。RESVECを追加

2. $\Delta t$ が大きすぎる — 着目振動数の1/20以下か

3. 非線形要素が含まれていないか — 接触やばねの非線形はモード法で扱えない

衝撃応答の初期振動が不正確

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衝撃直後の高周波応答がモード数不足で表現できていない。RESVEC追加で改善。改善しないならモード数を大幅に増やすか直接法に切り替え。

応答が全く減衰しない

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減衰を設定していない。モード減衰 $\zeta_i$ を全モードに設定すること。

まとめ

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直接法との不一致 → モード数、RESVEC、$\Delta t$を確認

衝撃の初期応答 → RESVEC追加。モード数増加

減衰なし → モード減衰を設定

モード法のトラブルはほぼ全て「モード数不足」に帰着

Coffee Break よもやま話

モード数不足は高周波成分の欠落を招く

モード重ね合わせ解析で、応答スペクトルの高周波端に解析値が実測より小さく出る場合、モード切り捨てが原因のことが多い。有効質量参加率の確認が基本チェックで、全3方向合計が90%以上のモードを含めることがANSI/ASME NQA-1などの原子力規格で要求されている。モード数を増やしてもどうしても参加率が足りない場合はRIG BODY MOTIONの境界条件を再確認する。

トラブル解決の考え方

「解析が合わない」と思ったら

まず深呼吸——焦って設定をランダムに変えると、問題がさらに複雑になる
最小再現ケースを作る——モード法過渡応答解析の問題を最も単純な形で再現する。「引き算のデバッグ」が最も効率的
1つだけ変えて再実行——複数の変更を同時に行うと、何が効いたか分からなくなる。科学実験と同じ「対照実験」の原則
物理に立ち返る——計算結果が「重力に逆らって物が浮く」ような非物理的な結果なら、入力データの根本的な間違いを疑う

モード法過渡応答解析 — トラブルシューティングガイド

モード法過渡応答のトラブル

直接法と結果が合わない

衝撃応答の初期振動が不正確

応答が全く減衰しない

まとめ

モード数不足は高周波成分の欠落を招く

トラブル解決の考え方

「解析が合わない」と思ったら

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