力の残差発散
力の残差発散とは
先生、.staファイルを見たら残差ノルム(FORCE RESIDUAL)がどんどん大きくなっています。
力の残差発散は、Newton-Raphson反復で力の不平衡が改善されず、反復ごとに悪化していく状態だ。モデルに構造的な問題があることを示している。
エラーメッセージと対策
Abaqus
メッセージ: .staファイルでFORCE残差の推移を確認。反復ごとに残差が増大しているなら発散。
***ERROR: THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. ITERATIONS ARE NOT CONVERGING
典型的な原因と対策:
1. 剛体モード: 拘束が不足 → 固有値解析で確認
2. 材料の軟化: 損傷モデルで急激な軟化 → VISCOUS REGULARIZATION追加
3. 座屈: 荷重増分で座屈が発生 → RIKS法に切り替え
4. 単位系エラー: 材料定数の桁間違い → 単位チェック
Nastran
メッセージ: SOLUTION DIVERGING - LOAD FACTOR = x.xxxE+xx
NastranではNLPARM,MAXDIV(発散判定回数)を確認。MAXDIV=3がデフォルトで、3回連続で残差が増大すると発散と判定される。
Ansys
Ansysでは残差がCRITERION値を超えて増大し続けるとBisection(増分分割)が実行される。分割回数が上限に達するとエラー終了。
残差が「発散」しているのと、「収束が遅い」のはどう違うんですか?
残差が反復ごとに増大するのが発散。減少はしているが十分に小さくならないのが収束遅延。発散はモデル自体に問題があることが多く、単に増分を小さくしても解決しない場合がある。
ソルバーエラーの原因特定に費やす時間は、もっと短くできるはず。 — Project NovaSolverはエラー診断体験の改善を研究テーマの一つとしています。
次世代CAEプロジェクト:開発者と実務者をつなぐ
Project NovaSolverは、力の残差発散を含む幅広い解析分野において、実務者の知見を最大限に活かせる環境の実現を探求しています。まだ道半ばですが、共に歩んでいただける方を募集しています。
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