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1991 年度 研究成果報告書概要

三次元渦電流場数値解析法の検証

研究課題

研究課題/領域番号 01302031
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 電力工学
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 藤原 耕二  岡山大学, 工学部, 助手 (20190093)
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 夫  早稲田大学, 理工学部, 教授 (80063428)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
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

各種の三次元渦電流場数値解析法のソフトウェアの開発並びに問題点の検討を行うとともに、磁界解析検証用標準モデルの磁束及び渦電流分布を解析し、測定値との比較を行った。本研究の成果を要約すれば、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
(1)有限要素法を用いた各種解法(Аーφ法、АーφーΩ法、TーΩ法)の定式化並びに問題点の検討を行った。
(2)辺要素を用いた各種解法の検討を行い、節点要素よりも計算時間の短縮できることを示した。
(3)Аーφ法におけるゲ-ジ条件、並びにgradφについて検討した。
(4)スカラ-ポテンシャルを用いた境界要素法や、有限要素法と境界要素法の併用法(HーΩ法)の計算精度、並びの表面磁荷法の渦電流問題への拡張について検討した。
(5)異方性材料の任意方向の磁気特性表示法の検討を行った。
(6)アクチュエ-タ等の、運動を伴う、いわゆる連成問題の三次元過渡解析法の検討を行った。
2.検証モデルの磁束及び渦電流分布の解析並びに測定結果との結果との比較
検証モデルの三次元磁界及び渦電流分布を各種解析法を用いて計算し、計算時間や記憶容量の比較を行った。解析に必要な膨大なデ-タの入力、解析結果の出力は、三次元プリ及びポストプロセッサを利用して行った。
渦電流分布の精度よい測定が可能な改良プロ-プ法を考察し、磁界及びうず電流分布の精度よい測定システムを構築して、検証モデルの三次元磁界及び渦電流分布の測定を行い、解析結果と比較的よく一致することを示した。

  • 研究成果

    (38件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (38件)

  • [文献書誌] 中田 高義: "Recent Progress in Numerical Analysis for Electromagnetic Devices(Invited)" IEEE Trans.on Magnetics. 27. 4221-4226 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 中田 高義,高橋 則雄,藤原 耕二: "Comparison of Various Methods of Analysis and Finite Elements in 3ーD Magnetic Field Analysis" IEEE Trans.on Magnetics. 27. 4073-4076 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 中田 高義,高橋 則雄,藤原 耕二: "Investigation of Effectiveness of Edge Elements." IEEE Trans.on Magnetics. 28. (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 守末 利弥: "Uniqueness Theorem for a Formulation Using the Mgnetic Vector Potential for 3D Eddy Current Problems" Proceeding of JapanーHungary Joint Seminar on Applied Electromagnetics in Materials and Computational Technology. 1-4 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 別所 一夫: "Harmonic Balance Finite Element Method Taking Account of External Circuit and Motion" IEEE Trans.on Magnetics. 27. 4024-4027 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 中前 栄八郎: "位相幾何学的マッピングを用いた高速四面体要素自動作成法" 電気学会論文誌D. 111. 150-158 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 小貫 天: "Novel Boundary Element Formulation in Hybrid FEーBE Method for Electromagnetic Field Computations" IEEE Trans.on Magnetics. 28. (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 石原 好之: "方向性けい素鋼板の任意方向の磁化特性測定法" 電気学会論文誌A. 112. (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 野村 達衛: "Analysis of Magnetic Flux in Stator End Windings of Large Turbine Generators Using Fourier Expansion" IEEE Trans.on Magnetics. 26. 933-936 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 坪井 始: "辺要素を用いた境界要素法による三次元静磁界解析" 電気学会論文誌A. 112. 21-26 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 河瀬 順洋,伊藤 昭吉: "直流電磁石の過渡動作特性の三次元数値解析" 電気学会論文誌B. 111. 1051-1056 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 宅間 董: "Calculation of Eddy Current in the Damper of a Superconducting Generator" IEEE Trans.on Magnetics. 26. 921-924 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 高木 敏行: "Experimental Verification of 3ーD Eddy Current Analysis Code Using TーMethod" IEEE Trans.on Magnetics. 26. 474-477 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 羽野 光夫: "全周全数領域に適用可能な線形三次元電磁界の有限要素法解析ー理論編ー" 電気学会論文誌A. 110. 570-576 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 榎園 正人: "Boundary Element Analysis for the ThreeーDimesional Eddy Current Problem" IEEE Trons.on Magnetics. 26. 446-449 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 沢 孝一郎: "2スカラ-ポテンシャンを用いた境界要素法による三次元静磁界解析法の改良" 電気学会論文誌A. 112. 9-15 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 長谷部 信也: "静磁界解析におけるTーΩ法と新しい電流モデルとの関係" 電気学会論文誌A.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 中田 高義,伊藤 昭吉,河瀬 順洋: "有限要素による交流電磁石の設計と応用" 森北出版(株), 170 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 高木 敏行: "Electromagnetic Forces and Applications" Elsevier, 532 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Nakata and K. Fujiwara: ""Recent Progress in Numerical Analysis for Electromagnetic Devices"" IEEE Trans. on Magnetics. MAG-27. 4221-4226 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Nakata, N. Takahashi and K. Fujiwara: ""Comparison of Various Methods of Analysis and Finite Elements in 3-D Magnetic Field Analysis"" IEEE Trans. on Magnetics. MAG-27. 4073-4076 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Nakata, N. Takahashi and K. Fujiwara: ""Investigation of Effectiveness of Edge Elements"" IEEE Trans. on Magnetics. MAG-28. (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Morisue: ""Uniqueness Theorem for a Formulation Using the Magnetic Vector Potential for 3-D Eddy Current Problems"" Proceedings of Japan-Hungary Joint Seminar on Applied Electromagnetics in Materials and Computational Technology. 1-4 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Bessho: ""Harmonic Balance Finite Element Method Taking Account of External Circuit and Motion"" IEEE Trans. on Magnetics. MAG-27. 4024-4027 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] E. Nakamae: ""Faster Automatic Tetrahedral Elements Generation Using Topological Mapping"" Trans. of IEE, Japan. 111-D. 150-158 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Onuki: ""Novel Boundary Element Formulation in Hybrid FE-BE Method for Electromagnetic Field Computations"" IEEE Trans. on Magnetics. MAG-28. (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Ishihara: ""Measuring Method of Magnetic Characteristics in Any Direction for Oriented Silicon Steel"" Trans. of IEE, Japan. 112. (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Nomura: ""Analysis of Magnetic Flux in Stator End Windings of Large Turbine Generators Using Fourier Expansion"" IEEE Trans. on Magnetics. MAG-26. 933-936 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Tuboi: ""3-D Magnetostatic Boundary Element Analysis Using Edge Element"" Trans. of IEE, Japan. 112-A. 21-26 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Kawase and S. Ito: ""3-D Numerical Analysis of Transient Dynamic Behavior of the DC Electromagnet"" Trans. of IEE, Japan. 111-B. 1051-1056 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Takuma: ""Calculation of Eddy Current in the Damper of a Superconducting Generator"" IEEE Trans. on Magnetics. MAG-26. 921-924 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Takagi: ""Experimental Verification of 3-D Eddy Current Analysis Code Using T-Method"" IEEE Trans. on Magnetics. MAG-26. 474-477 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hano: ""Finite Element Analysis of Three-Dimensional Linear Electromagnetic Fields for All Frequency Region-Theory-"" Trans. of IEE, Japan. 110-A. 570-576 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Enokizono: ""Boundary Element Analysis for the Three-Dimensional Eddy Current Problem"" IEEE Trans. on Magnetics. MAG-26. 446-449 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Sawa: ""An Improvement for 3-D Magnetostatic Field Calculation Using Two Scalar Potentials with BEM"" Trans. of IEE, Japan. 112-A. 9-15 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Hasebe: ""Relation of T - OMEGA Method and a New Current Model in Magnetostatic Fields Analysis"" Trans. of IEE, Japan. 110-A. 555-560 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Nakata, S. Ito and Y. Kawase: Morikita Publishing Company. "Design of AC Electromagnet Using Finite Element Method and Applications", (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Takagi: Elsevier. "Electromagnetic Forces and Applications", (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-16  

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