高度な設定タブ

設定項目

解説

非線形解析の設定

収束判定設定
(応力解析、流体解析以外)

非線形解析では、正しい解が得られるまで反復計算を行います。
正しい解が得られているかどうか判定するために、収束判定を行います。
計算毎に得られる誤差が[収束判定]よりも小さくなった時点で正しい解が得られたと見なします。

途中の計算で反復回数が[最大反復回数]を超えてしまった場合は計算を打ち切ります。

非線形材料の勾配が急である場合、反復計算が収束しないことがあります。
そのような場合は[加速/減速係数]を使用します。（Coulomb （クーロン） Femtetの電場解析ソルバの名称（電場解析）の静解析 時間的に変化のない解析。たとえば一定の力を加えた時の応力解析や直流電流による磁界解析など。、めっき解析、
Gauss （ガウス） Femtetの磁場静解析、調和解析ソルバの名称（磁場解析）、Watt （ワット） Femtetの熱伝導解析ソルバの名称(熱伝導解析)で使用可能）
例えば0.1にした場合、反復計算で通常の0.1倍ずつ真値に近づけていきます。
収束する可能性は高くなりますが、収束するまでの反復回数はこの場合、
1/0.1=10倍程度に多くなります。

[加速/減速係数を自動で補正する]でチェックを入れることで、
状況に応じて加速減速係数を算出して収束性を向上させることができます。

[最大反復回数] に入力できる値は0より大きい整数です。（0は含まない）
[収束判定] の仮数部に入力できる値は0より大きい実数です。（0は含まない）
[加速/減速係数] に入力できる値は0より大きい整数です。（0は含まない）
『解析の種類』 が[共振解析 特定の周波数で駆動すると共振し、大きく振動するが、その周波数と振動モードの解析] の場合は、設定できません。

[ラインサーチ法を使用する]は磁場過渡解析時のみ利用できます。

ラインサーチ法とは、ニュートン・ラフソン法に用いる緩和係数を行列方程式の残差が最小付近になるように決定する方法です。

非線形磁界解析の収束計算を速めるための機能です。

数倍の高速化が見込めるケースもありますが、常に高速化されるわけではないため、デフォルトはOFFです。

収束が悪いケースで、ラインサーチ法の使用をお試しください。

非線形解析でうまく収束しなかった場合は
　　１．最大反復回数を増やす
　　２．収束判定（許容誤差）を大きくする
　　３．減速係数を小さくする　（Coulomb静解析、めっき解析、Gauss、Watt、Curie （キュリー） Femtetの電場熱解析ソルバの名称でのみ）
などして対応してください。

非線形解析の設定

収束判定設定
(応力解析)

応力解析の非線形解析では与えられた変位や荷重をステップに分割して
少しずつ増加させて計算します。
それぞれのステップで反復計算を行っています。
詳しくは、「ニュートン・ラプソン法と応力解析の収束判定」を参照してください。

応力解析では[絶対誤差]（全節点の変位の二乗和）と
[相対誤差]（現在の反復計算での絶対誤差/反復計算1回目の絶対誤差）の二つの指標を
用いて収束判定を行います。
相対誤差が収束判定値を下回った場合、もしくは、
絶対誤差が収束判定（絶対誤差）値を下回った場合に収束判定として計算を続行します。

[収束判定（相対誤差）] の仮数部に入力できる値は0より大きい実数です。（0は含まない）
[収束判定（絶対誤差）] の仮数部に入力できる値は0より大きい実数です。（0は含まない）

[反復計算２回目の絶対誤差を基準に収束判定] をオンにすると、通常は
反復計算１回目の絶対誤差を基準に収束判定しているところを２回目の絶対誤差
を基準にします。

[非弾性材料使用時は相当非弾性ひずみも収束判定に加える]をオンにすると、
非弾性材料（弾塑性、クリープ、粘弾性）使用時に、
変位と同様に、相当非弾性ひずみも絶対誤差、相対誤差を計算して収束判定に加えます。
変位と相当非弾性ひずみの両方が収束して初めて収束したと見なされます。

途中の計算で反復回数が[ステップ毎の最大反復回数]を超えてしまった場合は
計算を打ち切ります。

[ステップ毎の最大反復回数] の仮数部に入力できる値は0より大きい実数です。（0は含まない）

反復計算が収束しない場合や収束が遅い場合に、加速/減速が有効な場合があります。
そのような場合に、[加速/減速係数]を使用することで、収束性を向上することが可能な場合があります。
例えば0.1にした場合、反復計算で通常の0.1倍ずつ真値に近づけていきます。
収束する可能性は高くなりますが、収束するまでの反復回数はこの場合、
1/0.1=10倍程度に多くなります。
また、収束が遅い場合、逆に1より大きい値を使用することでより早く解に到達することができる場合があります。
[加速/減速係数を自動で補正する]でチェックを入れることで、
状況に応じて加速減速係数を算出して収束性を向上させることができます。

[加速/減速係数]に入力できる値は0より大きい整数です。（0は含まない）

[未収束のステップを強制的に収束させて解析を続行する]をオンにすると、

未収束で解析が中断された場合に、それまでの反復の中で最も収束状態に近い結果を
最適解として出力して解析を続行することができます。

精度は落ちますが、反復計算が収束しない場合や収束が遅い場合に有効です。

例：「例題５６ バイメタルスイッチの飛び移り座屈解析」

非線形解析の設定

収束判定設定
(流体解析)

流体解析、熱流体解析では、正しい解が得られるまで反復計算を行います。
正しい解が得られているかどうか判定するために、収束判定を行います。
計算毎に得られる誤差が[収束判定]よりも小さくなった時点で正しい解が得られたと見なします。

流体解析の場合と熱伝導解析の場合で異なる収束判定値を設定することができます。

途中の計算で反復回数が[最大反復回数]を超えてしまった場合は計算を打ち切ります。

熱伝導解析の反復計算が収束しない場合、[加速/減速係数]を使用します。
例えば0.1にした場合、反復計算で通常の0.1倍ずつ真値に近づけていきます。
収束する可能性は高くなりますが、収束するまでの反復回数はこの場合、
1/0.1=10倍程度に多くなります。

[加速/減速係数を自動で補正する]でチェックを入れることで、
状況に応じて加速減速係数を算出して収束性を向上させることができます。

[最大反復回数] に入力できる値は0より大きい整数です。（0は含まない）
[収束判定(熱)] の仮数部に入力できる値は0より大きい実数です。（0は含まない）

[収束判定(流体)] の仮数部に入力できる値は0より大きい実数です。（0は含まない）

[加速/減速係数] に入力できる値は0より大きい整数です。（0は含まない）

流体解析でうまく収束しなかった場合は
　　１．最大反復回数を増やす
　　２．収束判定（許容誤差）を大きくする
　　３．「流体解析タブ」の「流体解析詳細設定」で緩和係数を小さくする

熱伝導解析でうまく収束しなかった場合は
　　１．最大反復回数を増やす
　　２．収束判定（許容誤差）を大きくする
　　３．減速係数を小さくする

　
などして対応してください。

非線形解析の設定

未収束時に時間ステップを細かくする設定

[未収束時に時間ステップを細かくする]

非線形解析で計算が収束しなかった場合に荷重増分を自動的に変更して再計算を
試みる機能を使用します。
通常はチェックが入った状態になっています。

計算が発散した時点で[調整倍率]を使って荷重増分を自動的に変更します。
例えば[調整倍率]が0.5で[分割ステップ]が20の場合、通常の荷重増分は5%ですが、
計算が収束しないとこれを0.5倍した2.5%の荷重増分で再計算を行います。
それでも収束しなければさらに0.5倍の1.25%と繰り返し、[リトライ回数]に
達してしまった場合は計算を打ち切ります。

[リトライ回数]に入力できる値は0より大きい整数です。（0は含まない）
[調整倍率]の仮数部に入力できる値は0より大きい実数です。（0は含まない）

固有値計算の設定

固有値計算の最大反復回数、収束誤差指定してください。

[最大反復回数]が自動の場合、自動で反復回数が設定されます。
[最大反復回数] に入力できる値は0より大きい整数です。（0は含まない）
[許容誤差] の仮数部に入力できる値は0より大きい実数です。（0は含まない）
『解析の種類』が [共振解析]または[座屈解析]の場合のみ設定可能となります。

応力解析/圧電解析の設定

[静解析の設定]

[慣性力を考慮して加速環境下での静解析を行う]をチェックすると、
力、トルクが釣り合わないボディ モデルを形成するもの。Femtetで作成したモデルは「ボディ」の集まり。に対して、力、トルクに相当する加速度/角加速度をボディ全体に与えて、
加速環境下で、外力と慣性力が釣り合った状態を計算します（イナーシャリリーフ機能）。

「密度タブ」で密度を設定する必要となります。

応力解析の静解析、圧電解析の静解析で使用することができます。

このオプションの詳細な説明は、テクニカルノート「静解析における力とトルクの釣り合い」を参照してください。

[拘束条件が不足した解析を安定化]をチェックすると、拘束条件の不足した複数の
ボディを含む解析において不定な変位が発生しない処理を行います。
接触解析でボディ同士の拘束条件が不足したモデルでチェックするとより自然な解析結果が得られます。

[解析領域外のボディを剛性の小さいダミー材料に置換]のチェックにより、
応力解析静解析の単一ステップ解析、熱荷重解析において、解析領域外のボディの扱いを変更できます。
通常はチェックが入っていない状態になっています。

[デスボディを剛性の小さいダミー材料に置換]のチェックにより、
応力解析静解析の複数ステップ解析、多段階熱荷重解析 応力解析で到達温度が段階的に変化する解析。において、ボディのデス 複数ステップの解析や多段階熱荷重解析の特定のステップで解析領域から除外する処理の方法を変更できます。
通常はチェックが入った状態になっています。

二つの方法の違いについては、テクニカルノート「応力静解析」のバース/デスの項を参照してください。

[剛性補正係数]は、解析領域外のボディを剛性の小さいダミー材料に置換、もしくはデスボディを剛性の小さいダミー材料に置換にチェックが
入っているときに、変更できます。
解析領域外、もしくは、ボディのデス中にヤング率にかける補正係数を変更することができます。
初期値としては、十分に小さい値として、1.0 x 10^-6 を設定してあります。

[接触 離れたボディ同士が接触して力をおよぼしあう状況を解析できる機能解析の設定]

ボタンをクリックすると接触解析の設定ダイアログが開きます。

[座屈解析の設定]

[座屈モードの数] を設定することが出来ます。入力できる値は0より大きい整数です。（0は含まない）

過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の設定

[時間領域積分パラメータを自動設定]がチェックされている場合は応力過渡解析
で用いているNewmark法の積分係数（Gamma,Beta）が自動的に設定されますが、
チェックを外した場合は個別に設定することができます。

[結果出力の設定]

一部の非線形解析（弾塑性、クリープ、粘弾性、接触）では、リスタート解析を行うために中間データが必要になります。

[非線形解析のリスタート用データを出力する]をチェックすると、中間データが必要な非線形解析でもリスタート解析が可能になります。
中間データを保存するため、計算結果ファイルサイズは大きくなります。
チェックをオフにすると、リスタート解析ができなくなりますが、計算結果ファイルサイズは小さくなります。

[反復途中の結果を出力する]

チェックが入っている場合、計算が収束しなかった場合に、反復途中の結果を出力します。計算結果ファイルサイズは大きくなります。

チェックを解除した場合、反復途中の結果は出力されず、最後の未収束結果、もしくは発散結果のみ出力されます。

[6面体（4角形）1次要素で拡張ひずみ仮定法を使用する]

チェックが入っている場合、3次元6面体あるいは2次元4角形の1次要素で解析精度が向上する拡張ひずみ仮定法が有効になります（圧電解析は非対応）。

チェックを解除した場合、拡張ひずみ定式化は無効になり計算速度はさらに高速になりますが解析精度が大きく低下する可能性があります。

詳細はテクニカルノートの拡張ひずみ仮定法のページを確認してください。

表面間輻射の設定

熱伝導解析（Watt （ワット） Femtetの熱伝導解析ソルバの名称)輻射 電磁波による熱の移動。Femtetでは表面間輻射、もしくは環境輻射として設定するの設定で表面間(精度重視)（モデル間の輻射）が選択されている場合に
輻射面のチェックを行う手法と形態係数 一方の面の全ての位置から発射された輻射線が相手面内に到達する割合を足し合わせた値。表面間輻射では自動的に計算されるの計算方法について設定できます。
基本的には設定の変更は必要ありません。

[輻射ソルバー]では輻射の計算に用いるソルバーを指定できます。

[面-面（時間重視）]の場合、計算は早くなりますが精度は悪くなります。

[点-面（精度重視）]の場合、精度はよくなりますが計算は遅くなります。

デフォルトは[面-面（時間重視）]に設定されています。

[輻射ソルバー]では輻射の計算に用いるソルバーを指定できます。

[面-面（時間重視）]の場合、計算は早くなりますが精度は悪くなります。

[点-面（精度重視）]の場合、精度はよくなりますが計算は遅くなります。

デフォルトは[面-面（時間重視）]に設定されています。

[輻射面チェック法]では輻射面のチェック方法を直接指定できます。
[自動]の場合、3次元解析の場合は内部的にマッピング法またはHemicube法が、
軸対称解析の場合は内部的に三重ループ法が用いられます。
2次元解析の場合は常に三重ループ法が用いられます。

[面-面（時間重視）]の場合のみ、Hemicube法を選択できます。

[マッピング法の設定]ではマッピング法の処理の設定値を変更できます。
マップ分解能、距離一致判定値は三重ループ法とマッピング法の差異が大きい場合に
値を変更するとその差異が改善される可能性があります。

[Hemicube法の設定]ではHemicube法の解像度を変更できます。

[輻射面チェック法]でHemicube法を選択した場合のみ設定できます。

解像度は、Hemicubeの一面に対する一辺当たりのピクセル数（デフォルト値:64）なります。

解像度を上げるとレンダリング精度が向上し、計算精度が上がります。

高性能なディスクリートGPUを用いた場合、計算時間を短縮できる可能性があります。

[三重ループ法とマッピング法の差異を評価する]では輻射面チェックの結果の差異を
％単位で出力します。

輻射ソルバーが「点-面(精度重視)」で設定されている場合のみ設定できます。

解析では三重ループ法のチェック結果が使用されています。
この差異が大きい場合はマッピング法での結果が三重ループ法での結果と比較して
大きく異なっている可能性があります。

本設定に関する詳細はテクニカルノート「輻射面のチェックについて」に記載しています
ので参照ください。

[形態係数の計算方法]では、輻射面同士の形態係数の計算を行う方法について指定できます。

輻射ソルバーが「面-面(時間重視)」かつマッピング法、Hemicube法で計算する場合は、要素面積分を行わずマッピング法、Hemicube法から形態係数を計算するため設定は不要です。

形態係数を算出するには要素面積分を行う必要があります。

要素面積分は、解析積分と数値積分があり、解析積分は精度が良く、数値積分は計算が速いという特徴があります。

[自動(解析積分・数値積分併用)] では輻射面間の状態に応じて自動的に解析積分か数値積分かを選択して計算するため、
精度が良く、かつ計算も速くなります。
[精度重視(解析積分)] では解析積分を行うため、精度が良いですが、計算は遅くなります。
[時間重視(数値積分)] では数値積分を行うため、計算は速くなりますが、精度が悪くなります。特に、
メッシュサイズ 四面体、または三角形の一辺の長さに対して輻射面間の距離が近い場合、あるいは、
輻射面間の距離に対してメッシュサイズが大きい場合に、著しく精度が悪くなります。

デフォルトは[自動(解析積分・数値積分併用)] としてあります。

熱伝導解析の設定

対流補正係数の設定

自然対流 温度差によって生じる空気の流れや強制対流による放熱の影響を補正する係数を与えます。例えば、水などの空気以外の流体を想定する場合に、補正値を設定します。25℃の空気に放熱する場合は1.0になります。

・自動計算

放熱先の流体を選択してください。選択した流体材料のFemtet材料データベース情報に基づいて、対流補正係数を自動で計算します。

ただし、簡易流体解析との連成の場合は、材料定数の設定にて設定した流体材料を放熱先の流体とするため、流体選択の画面は表示されません。

また、温度依存性を考慮にチェックを入れると、対流補正係数の計算に温度依存性が考慮されます。計算式は対流補正係数設定例を参照してください。

この時、選択した流体材料の材料定数を編集することで、より詳細な物性値を用いることが可能です。

例えば、Femtet材料データベースには密度の温度依存データが未登録ですが、材料定数の設定から密度の温度依存データを入力することで、より正確な対流補正係数を計算させることができます。

編集方法は「ボディ属性/材料定数の設定方法」や「密度タブ」を参照してください。　

・手動設定

計算結果が実測値と合わない場合、補正するために使用します。

一つのモデルケースで実測とシミュレーションを実施し、補正値を決定して下さい。設定例は対流補正係数設定例を参照してください。

このダイアログで行った設定は、熱伝導解析(Watt （ワット） Femtetの熱伝導解析ソルバの名称)およびその連成解析で自然対流（係数自動計算）や強制対流の境界条件 力、温度、電圧など、ボディの境界(トポロジ)に与える条件を

使用する場合と簡易熱流体解析[Pascal （パスカル） Femtetの簡易流体解析ソルバの名称/Watt]の場合に有効です。

結果出力の設定

チェックが入っている場合、計算が収束しなかった場合に、反復途中の結果を出力します。計算結果ファイルサイズは大きくなります。

チェックを解除した場合、反復途中の結果は出力されず、最後の未収束結果、もしくは発散結果のみ出力されます。

行列ソルバ 解析の種類に応じて、電磁界や応力を計算するソフトのタイプ

連立１次方程式の解法を選択します。

• 磁場過渡解析では解法の選択はできません。(反復法固定)

以下の解析で高速に解析できる代数マルチグリッドの反復法が実行されます。

・熱伝導解析

・簡易流体解析

以下の解析で高速に解析できる領域分割法の反復法が実行されます。

・応力解析（静解析）

ただし、応力静解析で以下の条件がある場合は領域分割法が有効になりません。

・接触境界、簡易接触、ジョイント荷重、ばね接続、剛体面、ボンドの境界条件が存在する場合

・シェル要素 シート形状の要素であるが、節点上の座標変位のみならず回転も自由度として考慮できる要素。が存在する場合

代数マルチグリッドは特別オプション機能です。

領域分割法は特別オプション機能です。

一時領域の設定 / メモリ量と一時領域の設定

連立１次方程式を直接法 行列ソルバにより連立１次方程式を直接的に解く方法で、メッシュが多くなると計算時間が長くなるが、確実に解ける。で解くときに使用するメモリサイズをバッファサイズと呼び、
バッファサイズ以内の計算をインコア、バッファサイズを超えた計算をアウトコアと呼びます。
アウトコアの場合、ディスクを併用して計算します。

[アウトコア一時フォルダ]はアウトコアの計算となった際に使用する一時フォルダの位置を指定します。
速度の高いディスク（SSDなど）を指定することでパフォーマンスが向上します。

[並列数をメモリ量で制限する]

調和解析の並列逐次スイープ 複数の解析周波数を並列に計算する手法。逐次スイープと同じ精度の高い解が逐次スイープより短時間で得られることが期待できる。では、並列数に比例してソルブの使用メモリ量が増加します。
並列数を自動的に設定する場合に並列数をメモリ量で制限するにチェックを入れてメモリ量を指定すると、
ソルブの使用メモリ量が指定されたメモリ量以下となるように並列数を調整します。
ただし、並列数を1、つまり並列に解析しないようにしてもソルブの使用メモリ量が指定されたメモリ量を超える場合は、
ソルブの使用メモリ量は指定されたメモリ量を超えることになります。
メモリ量はギガバイト単位で指定してください。