高効率電磁界解析のための新しい均質化法の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 26420233
• 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: 美舩 健 京都大学, 工学研究科, 講師 (20362460)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 電磁界解析 / 有限要素法 / 計算電磁気学

研究成果の概要

不整合メッシュを使用する有限要素解析の精度を向上するための，新たな均質化法を開発した．開発した均質化法では，媒質定数をテンソルとして適切に設定することにより，準一様電磁界に対して有限要素法の解と厳密解の一致を数学的に保証する．異方性・非線形媒質を適切に扱う理論を構築し，マルチグリッド法と連携させることによる高速解析手法を開発した．一般化有限要素法の観点からの理論の整理についても行った．

研究成果

• [雑誌論文] Interface homogenization technique for unfitted finite element electromagnetic analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Mifune
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: 51 号: 3 ページ: 7203004-7203004
  • DOI: 10.1109/tmag.2014.2361321
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Interface Homogenization Technique for Electro/Magneto-Static Finite Element Analysis Including Anisotropic Media (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Mifune
  • 学会等名: 2016 IEEE International Conference on Wireless Information Technology and Systems and Applied Computational Electromagnetics
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2016-03-13
  • 国際学会
• [学会発表] Interface Homogenization Technique for Electromagnetic Finite Element Analysis Including Anisotropic Media (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Mifune
  • 学会等名: COMPUMAG(Conference on the Computation of Electromagnetic Fields)2015
  • 発表場所: モントリオール
  • 年月日: 2015-06-28 – 2015-07-02
• [学会発表] Application of Homogenization Technique to Geometric Multigrid Method for Electromagnetic Finite Element Analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsubasa Kimura, Takeshi Mifune, Tetsuji Matsuo
  • 学会等名: COMPUMAG(Conference on the Computation of Electromagnetic Fields)2015
  • 発表場所: モントリオール
  • 年月日: 2015-06-28 – 2015-07-02
• [学会発表] Application of homogenization technique to geometric multigrid method for electromagnetic finite element analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kimura, T. Mifune, and T. Matsuo
  • 学会等名: 20th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields
  • 発表場所: Montreal
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Interface homogenization technique for electromagnetic finite element analysis including anisotropic media (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Mifune
  • 学会等名: 20th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields
  • 発表場所: Montreal
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] 不整合メッシュを扱う幾何マルチグリッド法への均質化法の適用に関する基礎的検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村翼,美舩健,松尾哲司
  • 学会等名: 電気学会静止器回転機合同研究会
  • 発表場所: 宮古
  • 年月日: 2015-03-05 – 2015-03-06
• [学会発表] 異方性媒質を含む不整合有限要素メッシュのための均質化法に関する検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 美舩健
  • 学会等名: 電気学会静止器回転機合同研究会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-26
• [学会発表] Interface Homogenization Technique for Unfitted Finite Element Electromagnetic Analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Mifune
  • 学会等名: 16th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation
  • 発表場所: アヌシー
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-28