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機械的応力を考慮したマルチフィジクス鉄芯材料磁気特性モデルの研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420232
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関京都大学

研究代表者

松尾 哲司  京都大学, 工学研究科, 教授 (20238976)

研究分担者 藤原 耕二  同志社大学, 理工学部, 教授 (20190093)
美舩 健  京都大学, 工学研究科, 講師 (20362460)
開道 力  新日本製鐵株式會社技術開発本部, その他部局等, 研究員(移行) (20373558)
連携研究者 髙橋 康人  同志社大学, 理工学部, 准教授 (90434290)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード電気機器工学 / 電子・電気材料 / シミュレーション工学
研究成果の概要

異方性定数などの材料データから鉄芯の磁気特性を模擬する物理的モデル化手法に機械的応力の影響を取り込み,応力が磁気特性に及ぼす影響を予測するマルチフィジクス手法を開発した。電磁鋼板のベクトル磁気特性及び磁歪特性,磁気特性の応力依存性の測定を行った。6磁区の単純磁区構造モデルを単位セルとした集合磁区モデルを開発し,方向性電磁鋼板の各方向交番磁化特性を再現するとともに,無方向性電磁鋼板の磁気特性の応力依存性を再現した。ピンニング磁界の分布を仮定することにより,圧縮応力による鉄損増加を予測し,計測値と一致する結果を得た。集合磁区モデルにおける効率的なエネルギー極小化のために部分的陰的解法を開発した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Partially-Implicit Method for Fast Magnetization Analysis Using Assembled Domain Structure Model2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tejima, S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo, T. Nakai
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn.

      巻: 53 号: 6 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tmag.2017.2661338

    • NAID

      120006800729

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy-based magnetization and magnetostriction modeling of grain-oriented silicon steel under vectorial excitations2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo, C. Kaido
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 52 号: 5 ページ: 2002604-2002604

    • DOI

      10.1109/tmag.2016.2519602

    • NAID

      120005850264

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Methods for Macroscopic Magnetization Simulation Described by the Assembly of Simplified Domain Structure Models2015

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuo, T. Nakamura, S. Ito, T. Mifune, C. Kaido
    • 雑誌名

      Advanced Electromagnetics

      巻: 4 号: 1 ページ: 16-21

    • DOI

      10.7716/aem.v4i1.298

    • NAID

      120006223089

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Macroscopic Magnetization Modeling of Silicon Steel Sheets Using the Assembly of Six-domain Particles2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo and C. Kaido
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4915105

    • NAID

      120005850262

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Representation of Magnetization Process Based on Bifurcation Property of Domain Structure2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo, and C. Kaido
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4918637

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 無方向性電磁鋼板の打抜加工部磁気挙動とモデル化2017

    • 著者名/発表者名
      開道力, 藤原耕二, 高橋康人, 松尾哲司, 宮田健治, 田子一農, 中野智仁
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会
    • 発表場所
      小金井市・法政大学
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The domain structure model including pinning effect based on the statistical distribution function2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo, Y. Takahashi, K. Fujiwara, C. Kaido
    • 学会等名
      17th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation, Miami
    • 発表場所
      Miami, U.S.A.
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Semi-implicit Method for Fast Magnetization Analysis Using Assembled Domain Structure Model2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tejima, S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo
    • 学会等名
      17th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation
    • 発表場所
      Miami, U.S.A.
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピンニングサイトの分布を考慮した集合磁区モデルによる磁化過程解析2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊平, 美舩健, 松尾哲司, 開道力, 高橋康人, 藤原耕二
    • 学会等名
      H28研究会・基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      北九州市・九州工業大学
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 集合磁区モデルを用いた磁化過程解析に対する部分陰的手法の導入2016

    • 著者名/発表者名
      手島彰吾, 伊藤俊平, 美舩健, 松尾哲司
    • 学会等名
      H28電気学会・基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      北九州市・九州工業大学
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 無方向性電磁鋼板打抜加工端の算定磁気特性2016

    • 著者名/発表者名
      開道力, 藤原耕二, 高橋康人, 松尾哲司, 宮田健治, 田子一農, 中野智仁
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      高山市・市民文化会館
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 磁区構造モデルにおけるベクトルストップモデルを用いた分布ピンニング磁界表現に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊平, 美舩健, 松尾哲司, 開道力 ,高橋康人, 藤原耕二
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      高山市・市民文化会館
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Magnetomechanically Coupled Domain Model of Silicon Steel Sheet2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo, C. Kaido
    • 学会等名
      Advanced in Magnetics
    • 発表場所
      ボルミオ(イタリア)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無方向性電磁鋼板における磁気飽和領域の磁気挙動とモデル化2016

    • 著者名/発表者名
      開道力, 松尾哲司, 宮田健治, 李燦, 田子一農, 中野智仁
    • 学会等名
      電気学会・静止器・回転機合同研究会
    • 発表場所
      富士通(株)本社事務所(東京都港区)
    • 年月日
      2016-01-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 内部応力の分布を考慮した電磁鋼板の磁化過程表現に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊平, 美舩健, 松尾哲司, 開道力, 高橋康人, 藤原耕二
    • 学会等名
      電気学会・静止器・回転機合同研究会
    • 発表場所
      富士通(株)本社事務所(東京都港区)
    • 年月日
      2016-01-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Stress Dependent Multiscale Representation of Magnetization of Grain-Oriented Silicon Steel Using Assembled Domain Structure Model2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo, C. Kaido
    • 学会等名
      13th Joint MMM/Intermag Conference
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-01-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy-based Magnetization and Magnetostriction Modeling of Grain-Oriented Silicon Steel under Vectorial Excitations, 22th Soft Magnetic Materials Conference2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo, C. Kaido
    • 学会等名
      22th Soft Magnetic Materials Conference
    • 発表場所
      サンパウロ(ブラジル)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ベクトル励磁下における方向性電磁鋼板の磁化及び磁歪モデリングに関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊平, 美舩健, 松尾哲司, 開道力
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス(茨城県日立市)
    • 年月日
      2015-07-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Efficient Methods for Macroscopic Magnetization Simulation Described by the Assembly of Simplified Domain Structure Models2014

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuo, T. Nakamura, S. Ito, T. Mifune, C. Kaido
    • 学会等名
      3rd Advanced Electromagnetics Symposium
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 年月日
      2014-12-07 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Representation of Magnetization Process Based on Bifurcation Property of Domain Structure2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo, C. Kaido
    • 学会等名
      59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Macroscopic Magnetization Modeling of Silicon Steel Sheets Using the Assembly of Six-domain Particles2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Mifune, T. Matsuo, C. Kaido
    • 学会等名
      59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 集合磁区モデルの高速計算に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      中村友洋, 伊藤俊平, 美舩健, 松尾哲司, 開道力
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      ホテルパーク(岐阜市湊町)
    • 年月日
      2014-07-29 – 2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 6磁区モデルの集合による電磁鋼板の磁化過程表現に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊平, 美舩健, 松尾哲司, 開道力
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      ホテルパーク(岐阜市湊町)
    • 年月日
      2014-07-29 – 2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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