
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
導電率に異方性を有する導体材料を用いた解析例を示します。
導電率が等方性の導体内部に異方性を有する導体を配置し電位差を与えて
電界を発生させ、解析結果として電界分布と電流密度分布を比較して示します。
表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。
項目 |
条件 |
解析空間 |
3次元 |
モデル単位 |
mm |
静的な電位を与えて電場解析を行いますので静解析を選択します。
また扱う材料は導体なので材料構成は導体を選択します。
項目 |
条件 |
ソルバ |
電場解析[Coulomb] |
解析の種類 |
静解析 (容量値) |
解析オプション |
選択なし |
本モデルではAnisotropic_Metalの異方性材料の方向軸をX軸方向としています。
電界を(X,Y)=(1,1)の方向に印加するためにMetalの角度をZ軸を回転軸にして45度回転させています。
ボディ No./ボディ タイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
0/Solid |
Metal |
008_銅Cu※ |
1/Solid |
Anisotropic_Metal |
Anisotropic_Cond |
※材料データベースを利用
本例題では以下のように導電率の異方性を定義しています。
材料名 |
導電率 |
|||||||||
Anisotropic_Cond |
異方性: 異方をチェック
[導電率行列]設定※
X10^7 [S/m]
※本特性は架空の材料特性であり実在する |
境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
V0/Face |
電気 |
電気壁 |
電位指定 0[V] |
V1/Face |
電気 |
電気壁 |
電位指定 1[V] |
電流密度ベクトル図を示します。
ひき続いて、電界ベクトル図を示します。
異方性の影響により電流密度ベクトルと電界ベクトルが平行になっていないことが分かります。
本例題では電界の印加方向を(x,y,z)=(1,1,0)方向として、導電率の異方性の効果を計算しましたが、
電界の印加方向がx,y,z)=(1,0,0)方向としてモデルを座標軸に平行に作成し、異方性材料を用いたボディの
ボディ属性の方向タブにおいてオイラー角(0,0,45)と設定することで同様の計算を行うことができます。
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