2007 Fiscal Year Annual Research Report
マルチフィジックス有限要素解析法と複数コイル系による電磁誘導加熱方式の研究
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19560289
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| Research Institution | Fukui University of Technology |
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Principal Investigator |
島崎 眞昭 Fukui University of Technology, 工学部, 教授 (60026242)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松尾 哲司 京都大学, 工学研究科, 准教授 (20238976)
美舩 健 京都大学, 工学研究科, 助教 (20362460)
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| Keywords | マルチフィジックス / 連成解析 / 電磁誘導 / マルチグリッド法 / モルタル有限要素法 |
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| Research Abstract |
(1)軸対称問題を対象とした磁界・熱連成解析ソフトウェアの開発を行った。開発したソフトウェアでは、有限要素法を用いて温度場と準定常磁場の解析を行う。ここで温度場の解析は時間発展的に行われる。一方、誘導電流発生等の電磁気学的現象は熱伝導現象と比較して極めて短い時間で定常状態に至ると考えられるため、温度場解析の各タイムステップにおいて、時間調和準定常磁場解析を行う。磁場解析における未知数は磁気ベクトルポテンシャルである。19年度には、Fortran 95による有限要素解析コードを完成させた。さらに、解析ソフトウェアの高速性・柔軟性の向上のために、次項以降に述べる研究・開発を行った。
(2)有限要素解析の高速化を目的として、マルチグリッド法の磁場解析への応用について研究を行った。辺要素を用いた磁界解析のための新規性のある代数マルチグリッド法の開発、磁性体磁気特性の非線形性を考慮した磁界解析への代数マルチグリッド法の応用を行った。非線形解析において、直線探索を導入したニュートンラフソン法と代数マルチグリッド法との連携の有効性を示した。
(3)非整合格子を許容することで解析モデルの複雑化への柔軟な対応を可能にするモルタル有限要素法と、代数マルチグリッド法を連携させた解析について検討を行った。モルタル有限要素法で現れる非スパース行列に対して、近似行列を使用することで代数マルチグリッド法の適用を可能にした。
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