Mortar法の接触解析で荷重が突然ゼロになる原因は？

スレーブ節点がマスター面の射影範囲外に出ると、接触ペアが自動解除されるためです。特に橋梁支承部の解析など、大変位が生じるケースで発生し、2018年の事例では橋軸方向の大変形によりサドル面が射影範囲外となり、荷重伝達が失われました。

Mortar法の射影範囲外問題の対策方法は？

主に2つの対策があります。1つは拡張マスター面（padding法）を設定し、射影範囲を人為的に広げる方法。もう1つは解析ソフトウェアの機能である「動的再接触ペア再構築」を有効化し、変形に応じて接触ペアを再評価する方法です。これにより、大変形時でも接触が維持されます。

橋梁支承のCAE解析で接触が外れるトラブルはどう解決する？

Mortar法を用いた支承部の解析で、橋軸方向の大変形によりサドル面の接触が外れる場合は、拡張マスター面（padding）の適用または動的再接触ペア再構築の機能を有効にすることで解決できます。これらはAbaqusやANSYSなどの主要CAEソフトで対応可能な手法です。

CAEのMortar法で接触ペアが解除されるのを防ぐには？

スレーブ節点のマスター面射影範囲外への逸脱を防ぐ設定が必要です。具体的には、前処理でマスター面を拡張する「padding法」を適用するか、ソルバー設定で「動的再接触ペア再構築（dynamic contact pair reconstruction）」オプションをONにします。これにより、大変形解析でも接触状態が安定します。

Mortar法接触 — 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 mortar contact troubleshoot - technical simulation diagram

Mortar法のトラブル

🎓

NTS法より収束が遅い場合がある → 接触安定化を追加

接触面が大きく離れる問題 → 初期接触の設定を確認

大部分のトラブルはMortar法固有ではなく接触一般のトラブル — ペナルティ法のトラブルシューティングが適用可能

Coffee Break よもやま話

射影外れによる接触抜け

Mortar法の実装上の落とし穴として、スレーブ節点がマスター面の射影範囲外に出た際に接触ペアが自動解除されてしまう問題がある。橋梁支承部の解析で2018年、橋軸方向の大変形時にサドル面が射影外れを起こして荷重が突然ゼロになる事例が報告された。対策として拡張マスター面（padding法）または動的再接触ペア再構築を有効化し、問題を解消した。

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——Mortar法接触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

Mortar法接触 — トラブルシューティングガイド

Mortar法のトラブル

射影外れによる接触抜け

トラブル解決の考え方

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