2010 Fiscal Year Annual Research Report
高機能電気機器におけるアイソパラメトリック辺要素の電磁解析への応用とその検証
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21560299
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
羽野 光夫 山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70108265)
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| Keywords | 有限要素法 / アイソパラメトリック要素 / PCクラスタ / ICCG法 / 電磁界解析 |
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| Research Abstract |
本研究は,非線形電磁界解析におけるトータルな高速化と低コスト化を実現するために,アイソパラメトリック辺要素の開発と,その実用化を目的としています.まず,辺要素の辺や面の次数に粗密を付けたアイソパラメトリック辺要素を開発する.要素面の不整合が発生するので,磁束分布などが連続になるように接続方法を開発する.本手法を電気機器などの非線形問題に適用し,従来法との比較によってその有効性を実証し,実用化を目指す.
1)電気機器の磁気特性は非常に複雑で,有限要素法による磁界解析においても定説がない.少々問題は複雑になるが,この分野では避けて通れず,磁気特性のモデリングにマクロな物理モデルを導入し,実験結果との整合性を検討した.
2)高次要素の利用は,解析対象のモデリングからアイソパラメトリック化が避けられない.そこで,アイソパラメトリック高次混合辺要素の開発を行う必要がある.そこで,本年度はアイソパラメトリックスカラー要素の開発を行った.
3)アイソパラメトリック要素は,解析対象とのマッチングを取るために辺や面の形状が多項式表現になっている.そのため,可視化が複雑になり,可視化プログラムの開発が必要になる.本年度はアイソパラメトリックスカラー要素の可視化を行った.
4)上記の開発を元に,本年度は解析領域の多様性に対するロバスト性を実現するために,モータなどの実機モデルに適応し,その適用性を検討した.
5)ほとんどの開発はコーディングとデバックになり,これらは現有のパソコンで対応が可能である.しかし,ロバスト性を確認するためには,高速,大容量の処理が必要になり,PCクラスターで対応した.
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