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【CAE】静解析と動解析、陰解法と陽解法

静解析と動解析、陰解法と陽解法。

違うものですが、時折ごっちゃになって、よくわからなくなるので、備忘録までに。

静解析
慣性項や減衰力の効果をいっさい考慮しない解析のこと。
ゆっくり荷重がかかり、入力荷重と拘束点の反力が釣り合うイメージ。

動解析
静解析の逆。
慣性項や減衰力の効果を考慮する解析のこと。
基礎式に時間微分項をもつので、解くためには時間積分する必要がある。

陰解法
連立方程式を解いて求める。
反復計算が必要になるので計算負荷が大きい。時間増分を大きく取れる。
原理的には陽解法より解の精度は良さそう。

陽解法
連立方程式を解く必要がない解法。
直前の状態からの増分だけを計算すればよく、同時間の他の要素の影響を考慮しないので反復計算が不要。よって計算負荷が少ない。
解が発散しないようにするには時間増分をクーラン条件内におさめる必要がある。

自分がよく行っているのは、外部からの圧迫や操作の荷重を想定して「静的陰解法」、および落下や物体の衝突を想定して行う「動的陽解法」ですかね。特に静的陰解法は、強度がらみの部品の形状妥当性を確認するために、よく用いています。

CAEの本を読むと、連立方程式の詳細が載っていたり、陰解法・陽解法のなかの更に細かい分類(手法)が紹介されてたりしますが、バリバリの数学の話に突入していくので、工学部出身の自分では結構しんどいです。

実務上は、特徴を掴んでおけば大丈夫!と自分に言い聞かせ、ひとまずはエッセンスだけ掴みにいきます。

勉強になったページ・本

陰解法と陽解法の違い CAE技術情報局

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