Radioss （だけではないですが） が使っている四角形シェル要素、ヘキサ要素は、低減積分という技術が使われています。低減積分要素では、一つの要素に一つの積分点しかありません。これがどういう悪さを起こしてきたかということを、ざっくりと説明します。過去形で書いたのは今は対策があるからです。それは後述します。

説明と実演

Radioss 要素のひずみを計算しようとします。これは面積の変化として計測できます。

つぎに Radioss はひずみから応力を計算するのですが、もし、次のように台形に変形していたらどうなるでしょうか？

面積が変わらない = ひずみが 0 と考えるので、Radioss は、ひずみがゼロなら応力も 0 と考えます。逆に言うと、台形への変化なら、何の力も入れずに、いくらでも変形できてしまうわけです。

これがつながると砂時計  (Hourglass) に見えることからアワーグラスモードと呼ばれます。

ちなみに、計算コストを犠牲にする完全積分要素 (要素角当たりに積分点がある) の場合、アワーグラスは発生しません。

では、ポンチ絵ではなくて、実際にやってみます。

とこうなります。

変形もおかしいのですが、エネルギー履歴でも Houerglass エネルギーなるおかしなエネルギーが支配的になっています。これは Hourglass  モードを止めようとした（一応止めようとはしてるんです、それでもこの状態です）エネルギーですので、これでは一体なんのシミュレーションをしたんだかわかりません。

再現モデルも添付しておきます。

回避策

では回避策をお伝えします。簡単です。シェルプロパティ /PROP/SHELL の Ishell=24, ソリッドプロパティ /PROP/SOLID の Isolid=24 とするだけです。これらの 24番の要素はそれぞれ QEPH, HEPH とも呼ばれます。せっかくなので、先ほどの再現モデルを変更して本当に修正されるのか、確認してください。

HyperWorks での手順は Radioss 入門トレーニング 1.3, 2.4 節で説明しています。

https://community.altair.com/community?id=kb_article_view&sys_kb_id=111484f01b75fc50c4dfdbd9dc4bcbd4

https://community.altair.com/community?id=kb_article_view&sys_kb_id=3655487c1b75fc50c4dfdbd9dc4bcb72