インテリジェント電磁構造材の設計・解析法に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650120
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Kanagawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 西口 磯春 神奈川工科大学, 工学部, 助教授 (70231503)
• Keywords: インテリジェントマテリアル / 電磁現象 / 有限要素法 / 電磁構造 / 連成問題 / 構成方程式 / 強磁性体

Research Abstract

本研究では,理論の構築,有限要素法等の数値解析法による定式化,その解析プログラムとしての実現,数値解析による評価を順次あるいは繰り返して行うのが基本方針であった.
まず,理論についてはdifferential geometoryの変形場および電磁場の表現への応用を進めるために,電磁場のdifferential formによる表現を求めた.変形場については,現在検討中である.
数値解析法については,特に,電磁場解析の精度向上に重点をおいた.現在,電磁場解析における問題点の一つとして,解析領域中に,透磁率の高い材料が存在する場合に空気などの透磁率の低い部分との境界で精度が低下すること挙げられる.この精度低下は,本研究で対象とする強磁性体の静磁場中での座屈評価にも大きく影響する.この解決策として,辺要素都呼ばれる要素が提案されているが,ゲージ条件の導入の有無により一意性が得られなかったり,解の収束性が悪化する事が問題点として指摘されている.このため,本研究では,節点要素に基づく新たな定式化を試みた.その結果,3-field methodというmixed formulationの一種を新たに開発し,従来の方法よりも優れていることを示すことができた.この成果は,IEEE主催の国際会議で発表した.
今後は,本研究で最も重要な応力,ひずみ,電磁場の連成する場合の構成方程式の開発,連成問題の数値解析法の開発に重点をおいていきたいと考えている.

Research Products

• [Publications] 西口磯春・松澤秀和: "Three-field formulation and its application on magnetostatic problems" Proceedings of the international symposium on non linear electromagnetic systems. (掲載予定). (1996)
• [Publications] 西口磯春・松澤秀和/佐々木正孝: "A comparative study of magnetostatics using three-field formulation and conventional vector potential formulations" Proceedings of the 7th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation. 319 (1996)