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境界要素法における辺要素使用の有効性を確認し、さらに、高精度化の検討を行った。
1.高精度化のために考慮すべき事柄
電磁界解析における境界要素法の高精度化のために考慮すべき事柄の定量的な目安を求めた。
(1)境界要素による境界形状の近似精度としては、境界面の電界分布が問題になる場合には形状近似精度の高い要素を用いる必要があり、全体形状の1%以下の精度が必要である。
(2)境界要素内の未知変数の近似精度については、形状近似に要求される精度からも要素分割が決まるが、近似次数を上げると同じ要素数では未知数が増加するために最適な近似次数を考える必要があり、電磁界解析では二次三角形辺要素を用いる。
(3)連立方程式の係数行列の計算精度については、解を誤差1%以内で求めるには、係数行列の数値積分は0.1%以内の精度で求める必要がある。
2.辺要素内でのベクトル変数の近似法の検討
境界要素法による電磁界解析では、隣接要素とベクトル変数の接線成分が連続で回転が一定値となる二次三角形辺要素の定式化を行い、高い計算精度を得た。
薄板の電流分布の解析では、ベクトル変数の発散の固定の容易さから、辺上の法線成分を未知数とする一次三角形辺要素の定式化を行い、実用的な計算精度を得た。
3.境界要素法の電磁界解析ツール
開発した境界要素法及び積分方程式法の解析プログラムを統合し、電磁界解析ツールを構成した。この中で、入出力データFORMATの標準化を行い、データに互換性をもたせるよう工夫し、入出力データのグラフィックス表示プログラムを開発した。
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