ORIGINAL WORKFLOW
80 HEX / 189 nodes
Coreform Cubit 2026.8 → Abaqus形式mesh → CalculiX 2.23 → Python / VTK。最大変位 0.167306 mm。AIのE2E実行とエラー回復を確認。
M&T VERIFIED CASE / FEA
生成AI × Cubit × CalculiX
片持ち梁を「動いた」から「検証できる」へ
短い自然言語の指示から、Cubitで形状・HEXメッシュを作成し、CalculiXで構造解析、Python + VTKで結果を可視化した実機ワークフローです。今回はその既存デモを再取得し、反力つり合いとメッシュ収束を追加して公開検証ケースにしました。
STATUS
PASS
公開検証基準を満たしました。
5120 C3D8要素で、片持ち梁のEuler–Bernoulli理論解に対する先端変位誤差は 0.883%。固定端反力は 100.0 N で負荷と一致しました。
WHY THIS CASE
AIが解析を完走したことと、解析結果が妥当であることは別です
2026年8月の実機デモでは、AIがCubit、CalculiX、後処理まで自律的に進め、途中の変換エラーにも別手段へ切り替えて完走しました。ただし、最初の80要素モデルはワークフロー確認用で、理論解との数値検証は十分ではありませんでした。そこで同一の形状・材料・荷重条件を固定し、C3D8要素を細分化して収束を確認しました。
VALIDATION
5120 C3D8 elements
同じ100 × 10 × 10 mm梁、E=210000 MPa、ν=0.30、先端総荷重100 Nでメッシュを細分化し、CalculiX 2.21でも独立再実行。
ACCEPTANCE
0.883% / 100.0 N
先端平均|Uz|とEuler–Bernoulli理論解の差を1%未満、固定端の合力と負荷のつり合いを確認。両方を満たしたためPASS。
CONDITIONS
比較条件を固定
単位系は mm・N・MPa。検証では形状、材料、境界条件、荷重を変えず、メッシュ密度だけを変更しました。
Geometry
長さ L = 100 mm
断面 b × h = 10 × 10 mm
断面二次モーメント I = 833.333 mm⁴
Material / BC
E = 210000 MPa
ν = 0.30
x=0面：Ux, Uy, Uz = 0
Load / Solver
x=100 mm面に合計 P = 100 Nを-Z方向へ分配。線形静解析。主検証要素は8節点HEXのC3D8（完全積分）。
TARGET → ACTUAL → RESIDUAL
変位は理論解へ収束
Euler–Bernoulli梁理論の先端変位 δ = PL³/(3EI) = 0.190476 mm をTargetとしました。80 → 640 → 5120要素で誤差が単調に減少しています。
| Mesh | 先端平均 |Uz| [mm] | 理論解との差 | 固定端反力 Z [N] |
|---|---|---|---|
| 80 C3D8 | 0.166823 | 12.418% | 100.0 |
| 640 C3D8 | 0.183789 | 3.511% | 100.0 |
| 5120 C3D8 | 0.188794 | 0.883% | 100.0 |
PASS criterion 5120要素で先端変位の相対誤差 < 1%、かつ固定端合力が100 Nの負荷と一致すること。Actual = 0.883%、100.0 N。Residual = 受入基準内。
POST-PROCESSING
元のAIデモで生成した結果画像
下図は80要素の初期デモで、FRDをPython + VTKで直接読み、変形形状に節点von Mises応力を表示したものです。最大節点von Mises応力は47.243 MPaでした。
REPRODUCIBLE EVIDENCE
再現用データを公開
入力条件と結果だけでなく、元のCubit export、CalculiX入力、細分化ケース、検証値、後処理コードを公開します。将来のAIや第三者が同じ比較契約を再実行できます。
Original chain
Cubitから出力したmeshと、初期デモで使用したCalculiX C3D8 input。
Validation meshes
80 / 640 / 5120 C3D8要素の入力デッキ。形状・材料・境界条件・総荷重は同一です。
Results / post
検証値CSV・機械可読JSON・元デモのVTK後処理コード。
Evidence scope これはM&Tが実行・検証した事例です。CoreformまたはCalculiX開発者による性能保証ではありません。CubitのAbaqus export仕様はCoreform Cubit Help 2026.8に記載されています。
WHAT WAS VERIFIED
このPASSが意味する範囲
PASS：実行経路
短い自然言語指示から、Cubit形状・HEXメッシュ、solver input、CalculiX実行、結果読込、VTK/PNG出力まで一連の処理を実機で完走。
PASS：数値検証
同一条件のC3D8メッシュを細分化すると、先端変位が梁理論へ収束し、5120要素で誤差1%未満。全meshで反力つり合いも確認。
対象外
局所最大応力の厳密検証、非線形、接触、塑性、複雑形状、任意モデルへの一般化はこのケースのPASS範囲に含めません。