三次元渦電流場数値解析法の検証

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01302031
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 中田 高義 岡山大学, 工学部, 教授 (50032925)
• 研究分担者: 坪井 始 岡山大学, 工学部, 助教授 (70116482) ; 高橋 則雄 岡山大学, 工学部, 助教授 (40108121) ; 守末 利弥 名古屋大学, 工学部, 教授 (10157894) ; 中前 栄八郎 広島大学, 工学部, 教授 (40034384) ; 小貫 天 早稲田大学, 理工学部, 教授 (80063428)
• キーワード: 三次元解析法 / 渦電流 / 検証モデル / 有限要素法 / 境界要素法

研究概要

各種三次元渦電流解析法に対する偏微分方程式の離散化並びに問題点の検討を行うとともに、解析プログラムの作成を行った。本年度の研究成果を要約すれば、以下のようになる。
1.各種解法の問題点の検討並びにソフトウェアの開発
(A)各種解法の検討
(1)有限要素法を用いた各種解法(A-φ法、A-φ-Ω法、T-Ω法)の定式化並びに問題点の検討を行った。
(2)差分法を用いた解法(H-Ω法)の検討を行った。
(3)境界要素法を用いた各種解法(B-E法、A-φ法)や表面磁荷法の定式化について検討した。
(4)有限要素法と境界要素法のハイブリッド解法(A-φ法、H-Ω法)、並びに有限要素法とビオ・サバ-ル法を併用した微積分解法(T法)の問題点の検討を行った。
(B)要素の種類と精度及び計算時間の比較検討
節点要素と辺要素を用いた各種解法を比較検討した結果、計算時間や精度の点で辺要素が特に有用であることがわかった。
(C)その他
アクチュエ-タ等の、運動を伴う、いわゆる連成問題の解析手法についても検討し、プログラムを開発した。
2.プリ及びポストプロセッサの作成
解析に必要なデ-タを自動作成するとともに、解析結果をステレオ表示して可視化する、会話型入出力システムを開発した。
また、検証用モデルの形状、寸法等を全員で討論して決定し、実験モデルを製作した。

研究成果

• [文献書誌] 中田高義、高橋則雄、藤原耕二: "Comparison of Different Finite Elements for 3-D Eddy Current Analysis" IEEE Trans,on Magnetics. 26. (1990)
• [文献書誌] 中田高義、高橋則雄、藤原耕二: "Investigation of a Model to Verify Softwares for 3-D Nonlinear Eddy Current Analysis" IEEE Trans.on Magnetics. 26. (1990)
• [文献書誌] 中田高義、高橋則雄、藤原耕二: "Investigation of Effectiveness of Various Methods with Different Unknown Variables for 3-D Eddy Current Analysis" IEEE Trans.on Magnetics. 26. (1990)
• [文献書誌] 中田高義、高橋則雄、藤原耕二: "Effects of Permeability of Magnetic Materials of Errors on the T-Ω Method" IEEE Trans.on Magnetics. 26. (1990)
• [文献書誌] 中田高義、高橋則雄、藤原耕二: "Numerical Analysis and Experiments of 3-D Non-Linear Magnetostatic Model" Compel. 9. (1990)
• [文献書誌] 中田高義、高橋則雄、藤原耕二: "3-D Magnetic Field Analysis by Using Special Elements" Intermag Conference,Brighton. (1990)
• [文献書誌] 中田高義、高橋則雄、藤原耕二: "電気学会渦電流検証用モデルの解析を実験的検討" 平成2年電気学会全国大会講演論文集. 811 (1990)
• [文献書誌] 中田高義、高橋則雄、藤原耕二: "非線形静磁界解析におけるA法とΩ法の比較" 平成2年電気学会全国大会講演論文集. 799 (1990)
• [文献書誌] 守末利弥: "The Gauge and Topology Problem in using the Magnetic Vector Potential" COMPEL. 9. (1990)
• [文献書誌] 守末利弥: "Solution of the“Steel Plates around a Coil"Problem by 1-D H(Magnetic Field Intensity)Method" COMPEL. 9. (1990)
• [文献書誌] 長谷部信也: "T-Ω法と新しい電流モデルとの関係" 電気学会静止器・回転機合同研究会資料. SA-89-47 RM-89-36. 55-63 (1989)
• [文献書誌] 長谷部信也: "静磁場の有限要素解析におけるゲ-ジの新しい解釈" 平成2年電気学会全国大会講演論文集. 796 (1990)
• [文献書誌] 坪井始: "三次元境界要素法におけるス-パ-コンピュ-タ用数値積分" 電気学会論文誌A. 109. 399-404 (1989)
• [文献書誌] 坪井始: "External Conditions for the Vector Potential in the Boundary Element Method" IEE Trans.on Magnetics. 25. 4138-4140 (1989)
• [文献書誌] 榎園正人: "Boundary Element Analysis for the Three-Dimensional Eddy Current Problem" IEEE Trans.on Magnetics. (1990)
• [文献書誌] 榎園正人: "Three-Dimensional Boundary Element Method using Time-dependent Fundamental Solution" Journal of Applied Electromagnetics in Materials. (1990)
• [文献書誌] 榎園正人: "電気学会3次元渦電流磁界解析用標準モデルの実測と境界要素法による解析" 電気学会静止器・回転機合同研究会資料. SA-89-49 RM-89-38. 75-84 (1989)
• [文献書誌] 高木敏行: "Experimental Verification of 3D Eddy Current Analysis Code Using T-method" IEEE Trans.on Magnetics. 26. (1990)
• [文献書誌] 高木敏行: "Experimental and Numerical Results for a Problem in Eddy Current Testing“Coil Above a Crack"" COMPEL. 9. (1990)
• [文献書誌] 野村達衛: "表面磁荷法による三次元渦電流計算" 電気学会静止器・回転機合同研究会資料. SA-89-51 RM-89-40. 95-99 (1989)
• [文献書誌] 小貫天: "有限要素・境界要素併用H-φ法による三次元磁界解析" 電気学会論文誌A. 107. 489-496 (1989)
• [文献書誌] 小貫天: "有限要素・境界要素併用法を用いた三次元磁界解析における境界要素法定式化の改良" 電気学会論文誌A. 107. 497-503 (1987)
• [文献書誌] 羽野光夫: "ベクトル要素による三次元うず電流問題の有限要素法解析" 電気学会静止器・回転機合同研究会資料. SA-89-56 RM-89-45. 139-147 (1989)
• [文献書誌] 河瀬順洋: "非線形三次元渦電流解析法検証用モデルの解析と検討" 平成2年電気学会全国大会講演論文集. (1990)
• [文献書誌] 河瀬順洋、伊藤昭吉: "有限要素法によるヒンジ形直流電磁石の三次元非線形磁界解析" 平成2年電気学会大会講演論文集. (1990)
• [文献書誌] 河瀬順洋、伊藤昭吉: "有限要素法による電磁石の三次元吸引力解析" 平成2年電気学会全国大会講演論文集. (1990)
• [文献書誌] 河瀬順洋、伊藤昭吉: "電磁石の過渡動作特性の三次元解析" 平成2年電気学会全国大会講演論文集. (1990)
• [文献書誌] 中前栄八郎: "High Accuracy Display of Magnetic Flux Density Distribution" IEEE Trans.on Magnetics. 26. (1990)
• [文献書誌] 中前栄八郎: "Tetrahedral Elements Generation Using Topological Mapping and Space Dividing for 3-D Magnetic Field FEM" IEEE Trans.on Magnetics. 26. (1990)