1.有限要素法とは？ 2.応用例1/連続走行紙のシワに関するシミュレーション 3.応用例2/箱の圧縮に関するシミュレーション 1.有限要素法とは？ 有限要素法では、物体は多くの小さな離散化した部分の構成体として表現できると考えています。物体は、連続体なので変形に対して無限の自由度を持っていますが、これを有限の自由度を持つ要素（有限要素）の集合体として近似的に表します。（右図） そして、各要素について成り立つ関係式（支配方程式）を連立1次方程式として解きます。（右の方程式） 構造解析では、支配方程式にはフックの法則を発展させたつりあい方程式を用います。 有限要素解析を行うと、ある荷重を与えた時に構造物内に生じる力の分布や変形が予測できるようになります。 応用例1/連続走行紙のシワに関するシミュレーション 紙のように柔軟で薄い材料は、ちょっとした外力が加わっただけでも簡単に座屈してしまいます。そのため、印刷機などのような連続紙（巻取紙）の搬送工程においては、シワは避けることのできない重大な問題の1つとなっています。 ここでは、様々な条件のもとで発生する連続走行紙のシワに関するシミュレーション例を示します 。 ■下流のローラで紙の走行位置が横移動した場合 ■ローラのミスアライメントが存在する場合 シワの先端とローラが交差する辺りに大きな圧縮力の発生が見られますので、この状態でローラが回転して紙を搬送すればシワがローラ上に乗り上げてトラブルに発展する可能性が高いと予測することができます。 応用例2/箱の圧縮に関するシミュレーション 段ボール箱や紙器はある程度は頑丈に作られていますが、過大な負荷がかかると、壊れてしまいます。 有限要素法による強度シミュレーションは、箱の材質や形をどのようにすればよいかといった箱の最適設計、また実験や試作の繰り返しを排除することにより開発期間の短縮を可能にするといった役割が期待されています。 ここでは、箱の圧縮に関するシミュレーションの一例として、牛乳パックのような細長い筒状の箱を軸方向に圧縮するケースを示します。 ■箱の変形過程   ■箱の上面にかかる荷重の変化 (a) → （b） 圧縮にともない、側面が波打つように座屈。 箱の上面にかかる荷重は次第に上昇。 （b） この時の最大荷重が箱の「強度」と考えられる。 (b) → （c） 箱が折り畳まれるように潰れる。 荷重は急速に減少。