凝固・鋳造シミュレーション — トラブルシューティングガイド

順番に見ていこう。

対策:

• リキダス温度 $T_L$ とソリダス温度 $T_S$ が正しく設定されているか確認
• 凝固潜熱 $L$ の値と単位系を確認
• 鋳型の境界条件（熱伝達係数、鋳型温度）が適切か確認
• Mushy zone定数が小さすぎないか確認

対策:

• タイムステップを小さくする（凝固の潜熱放出を十分に解像）
• エネルギー方程式の under-relaxation を下げる（0.7〜0.9）
• メッシュをMushy zone領域で細かくする
• Mushy zone定数 $C$ を調整（大きすぎると速度の急変で不安定化）

症状: 完全固化（$f_L = 0$）した領域でまだ速度が残る。

対策:

• Mushy zone定数 $C$ を大きくする（$10^7$以上）
• $\epsilon$ の値が大きすぎないか確認（$10^{-3}$程度が標準）
• 固相の粘度が十分に高くなっているか確認

対策:

• 充填計算と凝固計算を分離する（まず充填、完了後に凝固）
• VOF + Solidificationの同時計算では、タイムステップを十分小さく
• 充填初期に溶湯温度を高めに設定して凝固の開始を遅らせる