【解析事例】鉄板の誘導加熱解析(磁場と熱の連成解析)
3相交流の電流線が貫いている鉄板が解析対象です。
鉄板の誘導加熱解析(磁場と熱の連成解析)は、 3相電流が作る磁場から鉄板に渦電流が流れ、その渦電流による発熱分布を求めます。続いて、求まった発熱に対して熱伝導を解析します。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
- Company:株式会社フォトン
- Price:応相談
Last Updated: Aggregation Period:2025年07月23日~2025年08月19日
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3相交流の電流線が貫いている鉄板が解析対象です。
鉄板の誘導加熱解析(磁場と熱の連成解析)は、 3相電流が作る磁場から鉄板に渦電流が流れ、その渦電流による発熱分布を求めます。続いて、求まった発熱に対して熱伝導を解析します。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
EMSolutionの解析事例をご紹介!連成解析方法などについて詳しく掲載
当資料は「MATLAB/Simulinkとの連成解析」について掲載しています。 連成解析方法をはじめ、プランジャーモデルの解析例などを 詳しく解説しています。 【掲載内容】 ■はじめに ■連成解析方法 ・電気回路系の連成 ・運動方程式の連成 ■解析例 ・プランジャーモデル ・ブラッシュレスサーボモータの解析 ■おわりに ■使用法 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
解析タイプは軸対称解析!温度に依存する電気伝導率を使用した磁場-熱連成解析の事例
磁場解析で得られた発熱密度を使用して、熱伝導解析を実施しますと、 温度分布が得られます。 今回は温度に依存する電気伝導率を使用した、磁場-熱連成解析の事例です。 被加熱体は、るつぼに充填した金属です。コイルに交流電流を流し、 金属に流れる渦電流によって、金属が加熱されます。 誘導加熱解析では経過時間、解析対象の場所によって、温度分布が異なります。 電気伝導率が温度に依存する特性を持っている場合、場所によって電気伝導率の 分布が変わるため、磁場と熱との密な連成解析が必要です。 【事例概要】 ■解析タイプ:軸対称解析 ■解析モジュール:PHOTO - EDDYjω & THERMO ■コイル:電流密度ベクトル ■周波数:3[kHz] ■導体:電気伝導率の温度依存性 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
周波誘導加熱解析では、左図のような極薄な非磁性体の板金などの場合、メッシュを如何に容易に作成できるかがキーポイントになります。
● [F-MAG-IH]はプリ・ポスト・プロセッサ [Simcenter Femap]と[誘導加熱解析プログラム]を組合せた製品です。 ● 極薄な非加熱材でも、[Femap]が長年に渡り蓄積してきた多くのメッシングのノー・ハウを活用することができます。 ● 高周波電流で生じた渦電流によるジュール損発熱(誘導発熱)分布を求めます。 ● 発熱密度を基に熱伝導解析を行ない、時間とともに変化する温度分布を求めます。 ● 誘導加熱では、被加熱物の温度が数百℃から1000℃以上になり、被加熱物の物性に温度依存性が出てきます。 ● 物性に温度依存性がある場合、温度分布計算後に物性変更の必要性を自動的に確認します。 ● 必要であれば、物性を変更して再度誘導発熱解析を行い、それに基づく新しい温度分布を求めます。 ● 誘導発熱解析を再度行なうかどうかの判定は、最後の時刻ステップまで自動的に行います。 ● この連成解析の自動化により、操作手順が少なく、精度よく解析できる環境を実現しました。
流体フィルム軸受け・磁気軸受け等専用解析ソフトを扱った回転体解析、軸受けとの連成解析、最適化CAE解析技術をリードしています。
MADYN2000は軸受けのプロが開発した回転体と軸受けの連成解析有限要素ソフトで、回転体のパフォーマンス解析、軸受けの諸パラメータの最適化解析、アクティブ磁気軸受けとそのPID制御系との連成解析をスムーズに行うことができます。転がり軸受けの支持剛性の計算はスイスMESYS AG社のソフトウェアとライブラリを採用しています。 【特徴】 ⇒洗練された操作画面で使いやすい。 ⇒入力データのコピー・貼り付け機能で簡単にモデル作成できます。 ⇒単位補助機能で単位系選択、単位変換はスムーズに行えます。 ⇒MATLabプラントフォームで開発され、実験データ処理との提携が容易になります。 実行可能な解析機能(回転体:横・ねじり振動) ・支持負荷解析 ・定格速度での複素数固有値解析 ・周波数応答・アンバランス解析 ・過度応答・スピードアップ解析 ・パラメータ変数解析 →キャンベル線図 →臨界速度マップ →支持剛性・ダンパーの感度解析 →カップリング剛性の感度解析
精度の高い流体構造連成解析を実現!複雑な練成解析設定も簡単に実践できる!
IDAJの『流体構造連成解析』では、流体、構造それぞれに特化した 専用ソフトを使用することで、精度の高い流体構造連成解析を実現します。 自動車、航空宇宙、船舶、エネルギー、建築、電気、化学業界での 豊富な利用実績があります。 データマッピングや連成解析に必要な操作・設定はメニュー化されており、 複雑な連成解析の設定も簡単に実施することができます。 【特長】 ■AbaqusとSTAR-CCM+の連成解析で、より現実的なCAE ■マルチフィジックスを考慮したうえでのモデル化に貢献 ■Abaqusフォーマットのインポート、エクスポート機能 ■データマッパーによる一方向連成機能 ■Co-Simulation直接連成による非定常双方向連成機能 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
有限要素法による磁場/磁界と熱伝導の連成解析ソフトウェアで、静解析及び過渡応答解析をおこないます。
有限要素法による磁場/磁界と熱伝導の連成解析ソフトウェアで、静解析及び過渡応答解析をおこないます。 3次元・2次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。 ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています(従来の有限要素法の数十倍) ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ■EDDY(磁場/磁界解析モジュール)とTHERMO(熱伝導モジュール)が一体となっているため発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実行されます。 ■EDDY、THERMOをそれぞれ単独で使用することも可能です。
時刻3μsecまで計算!コイル中心に発生する磁場について、解析結果と実験結果は良く一致!
LS-DYNA Ver.R7から利用できる磁場解析機能を使うことで、コイルの 大変形を考慮した磁場-熱-構造連成解析を「LS-DYNA」1つだけで 実施可能です。 1巻コイルは銅で作成されており、本事例では時刻3μsecまで計算。 解析では、銅の電気伝導率をBurgessモデルを使って近似しており、 当製品に実装されているBurgessモデルでは、銅の固体および液体状態の 電気伝導率が考慮されます。 【事例概要】 ■コイル中心に発生する磁場 ・解析結果と実験結果は良く一致 ・LS-DYNAの磁場-熱-構造連成解析が高精度であることがわかる ■コイルの変形過程および温度分布 ・銅の融点(1358K)を大きく超えている箇所があるが、解析では液体状態として 考慮され、その状態での電気伝導率が考慮されている ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
汎用CAEソフトウエアでは困難な大変形解析や 非線形(材料、幾何、接触)・熱の連成問題などを安定して計算が可能。
ASU/V-Structは、理化学研究所のVCADシステム研究プログラムにより開発されたV-Structをベースとした、高機能な熱弾塑性構造解析プログラムです。変形体同士の接触や接触熱伝達、加工材への圧力付与を考慮した熱応力-熱伝導連成解析ソルバーによって、熱間プレス、鋳造凝固過程、樹脂射出成形冷却過程等、温度変化を考慮する必要のある成形加工に対して、熱による成形品の変形、残留応力シミュレーションを行うことができます。 その他金型たわみ、加締め、真空成形や抱付き解析等に適用可能。
設計データをそのまま取り込み、連成解析(マルチフジックス)を 1つのフレームの中で取り扱うCAEツールです。
各専門分野のCAEソリューションを統合した強力なツールである「Simcenter3D」は、構造ー流体、構造ー熱、構造ー熱流体、構造ー機構など連成解析(マルチフィジックス)のシミュレーションを実施できます。 設計データをそのまま取り込み、メッシュを作成し、解析まで1つのフレームの中で実現します。 設計者、解析者の垣根を取り除く、これからのデジタルツールです。
時間変動する電流を流し、歯車の発熱密度分布及び温度分布を求めます。
誘導加熱による歯車の焼入れは、 比透磁率は温度に依存する(強連成)場合と、依存しない(弱連成)場合について解析を行いました。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
コイルの「すぼむ」ような圧縮形状が再現!高磁場生成手法に適用した例をご紹介
超高磁場生成解析の事例をご紹介します。 LS-DYNA Ver.R7から利用できる磁場解析機能を使うことで、コイルの 大変形を考慮した磁場-熱-構造連成解析を「LS-DYNA」1つだけで 実施可能。 高磁場発生・コイル形状における解析結果と実験結果の比較では、 解析は実験結果の傾向をよく捉えており、コイルの「すぼむ」ような 圧縮形状が再現されています。 【電磁濃縮法 各部品の役割】 ■ライナーコイル:超高磁場を発生させる ■プライマリコイル:ライナーコイルを圧縮するための磁場を発生させる ■サポートコイル:プライマリコイルに慣性質量と剛性を与える ■ヘルムホルツコイル:ライナーコイル内側に種磁場(外場)を 発生させる種磁場が「濃縮」され、超高磁場の一部となる ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
流体メッシュの動きを構造物に追従させる設定による影響についても確認!
水入りボトル落下解析を題材に、「LS-DYNA」でALE法による流体構造 連成解析を行った事例をご紹介します。 従来のALE法の他、Ver.R9から利用可能なStructured-ALE(S-ALE)、 Ver.R10から利用可能なALEモデルからS-ALEモデルへの自動変換機能を 使用した解析を実施。挙動や計算時間を比較した結果を示します。 Case1とCase2、Case3とCase4を比較すると、S-ALEでは従来のALEとほぼ同じ 挙動が得られており、計算時間が短縮されていることが確認できます。 【モデル概要】 ■水平な剛体床に対して水入りのボトルを5度傾けて配置 ■モデル全体に初速度4,000mm/sと重力加速度を作用させて落下解析を行う ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
冷却水は流れながら金属管の熱を吸収!ソルバーはMPPDYNAのR10.1.0倍精度版を使用
高温の金属管に冷水を流して冷却し、熱-流体-構造の連成問題として 解析した事例をご紹介します。 ソルバーはMPPDYNAのR10.1.0倍精度版を使用し、16cpuで並列計算。 結果、金属管が冷却され温度が低下し、冷却水は流れながら金属管の熱を 吸収するため、下流に向かって温度が高くなります。また、固体に接する 面の温度が内側より高くなり、最終状態では、金属管の温度は流体の温度 (283.15[K])に近くなります。 【主要キーワード】 ■*ICFD_BOUNDARY_FSI:流体-構造の連成境界を指定する ■*ICFD_CONTROL_FSI:流体-構造連成解析のデフォルト値を設定する ■*ICFD_BOUNDARY_CONJ_HEAT:流体-構造の連成境界において、 固体との熱交換を行う ■その他*CONTROL_SOLUTION,soln=2を入力し、熱-構造連成解析を設定 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
車体構造とキャビン内の音響空間をモデル化し、連成した周波数応答解析した事例
当社で行った「音響連成解析機能によるトラックのキャビン音響特性の 解析」についてご紹介いたします。 近年、低騒音環境を考慮することは非常に重要となってきていて、設計段階 でキャビンの音響特性を把握し、運転者に対する騒音伝達を低減できる 構造検討のため、有限要素法による解析が効果的です。 本事例では、Simcenter Nastran構造-音響連成解析機能を用いて、車体構造と キャビン内の音響空間をそれぞれモデル化し、連成した周波数応答解析を 行い、車体マウント点から運転者の耳位置までの音響伝達特性を求めました。 【事例概要】 ■使用機能:Simcenter Nastran構造-音響連成解析機能 ■解析内容 ・車体構造とキャビン内の音響空間をそれぞれモデル化 ・連成した周波数応答解析を実施 ・車体マウント点から運転者の耳位置までの音響伝達特性を求める ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。