<アワーグラスモードとは？>四角形や6面体の1次の低減積分要素を採用した場合、積分点が1つとなるため、変形してもひずみエネルギーが0と評価されるような不適切な変形モードが現れます。これをアワーグラスモードといいます。アワーグラスモードが発生した時の変形モードがちょうど"砂時計"に似ていることから"アワーグラス"と名付けられたようです。特に動的陽解法の解析では計算コストを抑制するために積極的に低減積分要素が使用されますが、この時アワーグラスモードの発生に注意する必要があります。ちなみに四面体や三角形要素では発生しません。
<アワーグラスモードの発生を確認する方法>下図のような変形をしますので見た目でも解りますが、解りにくい場合はアワーグラスエネルギーをチェックすることで確認することができます。一般にアワーグラスエネルギーが内部エネルギーに対して10%以上を占めている場合は問題があると言われます(怪しい計算結果となる)。
<アワーグラスモードの回避方法>アワーグラスモードはメッシュが粗い場合に発生しやすいので、これを回避するためにはメッシュを細かくする必要があります。その他ソルバーによってはアワーグラス制御のパラメータがいろいろ用意されているものもありますので、それらのパラメータを変更することにより回避できることもあります。
(そもそも低減積分要素を使用しないのが一番ですが計算時間が増大してしまいます・・)
下図はアワーグラスモードが発生した時のメッシュの様子です。
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