> 「根本的な相違」は未確認ですが、経験的な相違として・・・
> ver6.x以降のstabilize機能はあまりにも強力になり過ぎ、
> 容易に収束が得られるものの、副作用として解の信頼性に
> まで影響を与えてしまうことが結構あるみたいです。
> 特に大変形問題で、モデルに過度な粘性散逸を与えがちで、
> 安易な使用は避けるべきと(個人的には)思ってます。
> といいつつ、自分もピンチの時には使いますけど。
byかんきちさん

一年前にＣＡＥ懇話会レポートで書いた「Robust増強剤の副作用」ですね。
非線形ＣＡＥの実務適用において、この先しばらくは、
「皆さん、用法用量に注意して使いましょう」ということになりますね。

No.2379 第7回関西CAE懇話会3：感想その１(改
2001年12月9日 16時10分(日曜日) ハッピー
> 感想その１（の改訂版です）
> 　「ベンダーからのメッセージ」では、各ベンダーさんが一様に「ロバスト性の強化」を
> 強調していました。接触、塑性加工など非線形性の強い問題では解がなかなか収束せずに
> やむなく打ち切ったり、バネを入れたり、ダンピングを入れたりして収束性を高める工夫
> をしたり荷重ステップをいじって時間を節約するなどあの手この手を使うことが多いです。
> 　そのようなユーザーの苦労を察して、多少非線形性が強くてもとにかく解を出すロバスト
> なソルバーを提供してくれるようです。
> 　ただ、ここで注意しないといけないのは、
> （１）非線形リーダーを自認する某ベンダーさが明言していましたが「ロバスト性を高めて
> 　　収束解が得られることは真の解を意味するわけではない」ということ。
> 　　もともとＦＥＭは近似解を得るものですが、さらに近似の厳密さを緩くして解を求め
> 　　ることを優先させるわけです。（接触面の面圧が負になってたりします）
> （２）本来なら、接触問題では接触部のメッシュを十分細かくするとか、材料非線形問題で
> 　　は応力歪み関係を滑らかな曲線で与えるとか、様々な、より精度の高い解を得るため
> 　　（同時に収束しやすい）の注意事項があるわけですが、それらを忘れても（１）により
> 　　答えが出てしまう可能性が高い。つまり、モデリングの不備が埋没する恐れがある。
>
> 線形問題なら解の妥当性をかなりの精度で判断できますが、非線形問題はラフな推測しか
> できずソルバー頼みになってしまう場合が多いですよね。安定して解を出してくれるより、
> そのモデル化ではダメとGiveUpしてくれた方がまだ良い場合もあるように思います。
> ロバスト増強剤を服用しけて突っ走ると落とし穴が．．．
>
> 　一方、小林先生の講演ではＣＦＤはそういう「とにかく解を出す」定性解の時代から
> 絶対精度へ、前向きというかＳｔｅｐを踏んで高精度化と実用化の両立を目指すそう。
> 　「ＣＡＥの２極分化（設計者向けと解析技術者向け）」を志向するのでしたら、後者
> に関してはRobust化も実用面で必要ですが、一方で計算機パワーをかければ精度の高い
> 解が得られる理論の開発にも注力して欲しいと思いました。　また、一方でユーザーが、
> 副作用のあるRobust増強剤を服用していることを意識できるよう、「Robust化機能＝お
> 任せコース」はデフォルトではなくオプションにしてはいかがでしょうね。
>
> ＃競ってRobustを連呼しておられたので気になるところを書かせていただきました。

> 精度保障つき有限要素法ってのがありますよね、
> (非線形じゃないかもしれないけど)
> どなたか詳しい人いらっしゃらない？

今年のＷＣＣＭで、東大名誉教授の川井忠彦教授が発表
した論文では

１）従来のＦＥＭは仮想仕事の原理に基づいており、
停留解しか得るれない。
２）仮想仕事（ポテンシャル・エネルギー）＋補仮想仕事
（コンプリメンタリ・エネルギー）を最小化する「統一
エネルギー原理」を提唱した。この手法では極解を導
くことができる。
３）統一エネルギー法では、従来、上界しか選られなかった
変位法に対し、上界と下界を導くことが出来るため、
真の解を挟み撃ちすることができる。（正解の範囲を
がわかり、自分の計算モデルがどの程度の誤差を含んで
いるかがわかる。）→ 従来のノルムなどによる誤差判定
とは根本的に異なるし、解析ツールのブラック・ボック
ス化（私は反対ですけど）には強力なサポートとなるかも
しれません。

というものです。しかも、線形・非線形、どちらでも適用
できます。昨日までの第１５回計算力学講演会でも、長野
工専の風間先生が発表されてました。（２件）
仮想仕事の原理に基づいた変位法のみのＦＥＭ（市販され
ている汎用ソルバーは、ほとんどこのタイプ）に対し、
応力法、ハイブリッド法などをすべて明快に導き出しており、
いまさらながら目が開かれる思いでした。
残念ながら、現在はまだ市販コードに適用されてませんので
（かなり根本的な部分から作る必要があるので、簡単には
出てこないように思います。）、自作する必要がありそう
です。そういう勉強会も、すでに開かれているようです。

>残念ながら、過去の偉人達は、高圧化（かなりの圧力らしいのですが）で
>引っ張り試験を行い圧力影響が、ほとんど無視できることを発見していたんです。
>その後、ミーゼスやトレスカの降伏具体形が続々でてきたと言われてるようです。

ノーベル物理学賞受賞者Bridgemanの金属に関する研究ですね。

> ABAQUS　V5.8を使っています。
> *STATIC、STABILIZEですが、
> V5.8とV6.2では座屈後の変形が違ってきます。
> 根本的に何が相違するのでしょうか？
> V6.2でV5.8と同じようにする事は出来ないでしょうか？

確か6.1になった時に散逸強さのデフォルトが変わったんじゃなかったかな？

> 易くて操作性が良く、精度の良いスーパーソルバーが有ればなーーっ。

精度保障つき有限要素法ってのがありますよね、(非線形じゃないかもしれないけど)
どなたか詳しい人いらっしゃらない？

こんばんは、気になるところ2，3点
> 　解析のみの評価にて、解析に使用する材料が延性材料で弾性の変形解析を行う場合、
> 強度を超えるとまず、延性破壊の前に塑性変形が始まり、材料が
> 脆性材料ならば、脆性破壊が生じると理解いたしました。
> もし解析のみの評価を行う場合、弾性解析を行い、応力値のみの算出が可能ならば、
> 各方向の引張応力（最大主応力）とせん断応力をみて、材料の強度
> （せん断の場合は条件式）と比較して危険か安全か判断する方法ということいいので
> はと考えています。
初期の材料特性として
延性材料と、脆性材料と一般的には、ポアソン比で比較的判別できます。
おそらくnowさんが、延性材料が、塑性変形からボイド成長から亀裂進展といった
ところと考えていたなのか皆さん首を傾げていたところかと思います。

> 　そこで理解がまだ不十分なのが圧縮強度です。引っ張りとせん断による破壊は想像
> がつくのですが、圧縮強度のみ超える場合で破壊とか生じてしまう場合はあるのかと。
> 例えとして、深海に立方体の金属を沈めて面圧は上昇していきますが、破壊のイメージがちょっとつかなのです。
> この場合も圧縮強度を超えるとすべり面がどこかで生じてやっぱり亀裂が生じ破壊して
> いくのでしょうか。
残念ながら、過去の偉人達は、高圧化（かなりの圧力らしいのですが）で
引っ張り試験を行い圧力影響が、ほとんど無視できることを発見していたんです。
その後、ミーゼスやトレスカの降伏具体形が続々でてきたと言われてるようです。

みなさま、いろいろなご意見ならびにご指導ありがとうございます。
感謝感激です(T_T)。

ご指導を頂き、以下のように考えをまとめてみました。
　解析のみの評価にて、解析に使用する材料が延性材料で弾性の変形解析を行う場合、
強度を超えるとまず、延性破壊の前に塑性変形が始まり、材料が
脆性材料ならば、脆性破壊が生じると理解いたしました。
もし解析のみの評価を行う場合、弾性解析を行い、応力値のみの算出が可能ならば、
各方向の引張応力（最大主応力）とせん断応力をみて、材料の強度
（せん断の場合は条件式）と比較して危険か安全か判断する方法ということいいので
はと考えています。

　そこで理解がまだ不十分なのが圧縮強度です。引っ張りとせん断による破壊は想像
がつくのですが、圧縮強度のみ超える場合で破壊とか生じてしまう場合はあるのかと。
例えとして、深海に立方体の金属を沈めて面圧は上昇していきますが、破壊のイメージがちょっとつかなのです。
この場合も圧縮強度を超えるとすべり面がどこかで生じてやっぱり亀裂が生じ破壊して
いくのでしょうか。
　長々とつい・・・。自分で理解が不十分なため、質問もわかりにくく
ご迷惑をかけていますが、ご指導のほどお願いいたします。

> ABAQUS　V5.8を使っています。
> *STATIC、STABILIZEですが、
> V5.8とV6.2では座屈後の変形が違ってきます。
> 根本的に何が相違するのでしょうか？
> V6.2でV5.8と同じようにする事は出来ないでしょうか？
> 宜しくお願い致します。

「根本的な相違」は未確認ですが、経験的な相違として・・・

ver6.x以降のstabilize機能はあまりにも強力になり過ぎ、
容易に収束が得られるものの、副作用として解の信頼性に
まで影響を与えてしまうことが結構あるみたいです。
特に大変形問題で、モデルに過度な粘性散逸を与えがちで、
安易な使用は避けるべきと(個人的には)思ってます。
といいつつ、自分もピンチの時には使いますけど。

Manualに載っていますが、*static,stabilize="散逸強さ"
で散逸強さを調節できます。default=1.E-4だったかな？
粘性散逸エネルギを評価しつつ、収束が得られる最小値に
抑えて使用するべきだと思います。

> 易くて操作性が良く、精度の良いスーパーソルバーが有ればなーーっ。
> へんな事ばかり言ってすみません。
by HIROさん

こんばんは、全然、変じゃないですよ。CAEユーザーとして当然の要望でしょう。
この掲示板、ベンダーの方もチェックしておられると思いますので、
どんどん、気楽に、自然に「ｘｘｘがあれば」「ｘｘｘができれば」を書いていけば
良いと思いますよ。

そうそう、いろんなケーススタディやっていくうちに、データの何処をいじったのか
分からなくなっちゃうことがありません？　（私だけ？）
複数のデータの相違を、単なるテキストベースの差分（diffコマンド）でなく、
データを解釈した上で、「貴方、ここを、こう変えてますヨ」と教えてくれると
有り難いんですが．．．何せ整理が悪いもので　(^^::

> ABAQUS　V5.8を使っています。
> *STATIC、STABILIZEですが、
> V5.8とV6.2では座屈後の変形が違ってきます。
> 根本的に何が相違するのでしょうか？
> V6.2でV5.8と同じようにする事は出来ないでしょうか？
> 宜しくお願い致します。

Abaqusはmanualしかないので、ver違いでスキームなど知る由もないのですが
憧れのAbaqusとなると興味あります。(^^;;
固有値のdefault倍率が異なっていませんか？
もう少し変形の度合いなど、詳しく書いて見ません？

> 自己レスです
> こう、「誤差は累積するものですから、これは致し方のないこと」とあっさり、
> MultiStage解析の精度を断じてしまって良かったのかな？
> 予備成形解析、荒成形解析、仕上げ成形解析などとStageを進むに連れ、
> 誤差は単純に累積する？　途中でRicoverのチャンスはない？　
> と自問自答しつつ．．．（^^::
by ハッピーさん

僕もそう思います。
少し前にステンレスを使用した成形解析を４部品行い、工程パネルを使用し、
プレス結果と解析結果とを比較したグラフを作成したのですが、４部品とも
不思議と工程が進むにつれて解析精度が合ってくる不思議な結果が出てしま
いました。ステンレスはn値とかが変化するからなのか？って思ったのですが
深くは他の仕事が忙しく考えていません。

これは偶然としても、工程数を入力すれば誤差累積が少ない解析が有れば
欲しいです。(笑)

> うちは、ミッドレンジ３DCAD「Ixvxxxxr（発明者）」と
> 簡易ＣＡＥ「DxxxxSxxxx（設計空間）」でCAD/CAE入門教育をやってますが、
> 一年前に比べると使い勝手は上がってるようで、初心者に敷居が低いのだけ
> は確かです。　低すぎると言えるかも知れません。
> HIROさんのように、解析が分かった人が使う場合は、使い勝手だけを見られたら
> 良いと思いますが、
> 初心者の方が使うということでしたら、ブラックボックス度に要注意かと思います。
by ハッピーさん

確かにCATIA V5なんかを使うと操作性はすごく簡単で、これなら設計者でも３ＤＣＡＤ
を覚えながらＣＡＥにも入って行けるかな？って思うのですが、値段が高くて！！

あと、予断ですが、こんなに簡単なソフトを設計の人に使って下さいってと言ってスイ
スイ使われると解析ってこんなもんか！簡単、簡単、って解析を安易に考えられると怖
いですね。かと言って難しいのも問題ですが(笑)

易くて操作性が良く、精度の良いスーパーソルバーが有ればなーーっ。

へんな事ばかり言ってすみません。

ハッピーさん本当に色々有難うごさいます。答えて頂き本当に助かります。

> 塑性加工の分野で質問なのですが、材料に圧縮強度、引っ張り強度とありますが、
> 単純に解析でこの強度を超えた場合がありますが、実際はどうなるのでしょうか。

解析したら結果がその値を超えてしまったという事ですね？

> 推測としては引っ張り試験等で計測した値だとするとその材料は延性破壊を起こして
> しまうと考えられます。

非線形材料特性を正しく入力したうえで非線形解析を実施しているのであれば、
「その点で破断が始まりそうだ」程度の予想はつけられると思います。
（正確には難しいでしょうね、あくまで予想です）

>またせん断の条件値（トレスカ、ミーゼス）を超えた場合
> は脆性破壊と考えてよろしいのでしょうか。

えっと、「そこから塑性変形が始まる」と解釈するのが普通でしょう。
もっと深いことをたずねておられるのかな？

> 　最大主応力についてですが、これは数値上プラスの値なので圧縮側だと値はマイナス
> 値となり、圧縮の最大値を考える場合は最小主応力の算出が必要と考えていますが、

一般的にはそれでよいと思います。

質問の意味を取り違えているかもしれません。
不明な点は言葉を変えて何度でも質問してみてください。
（経験豊富でかつ親切な方は大勢いますので・・・）

>塑性加工の分野で質問なのですが、材料に圧縮強度、引っ張り強度とありますが、
>単純に解析でこの強度を超えた場合がありますが、実際はどうなるのでしょうか。
by nowさん

この「実際」というのは、実験ないし実構造物では、という意味ですか？