例題1

印加電流による発熱

本例題について

磁場解析と熱伝導解析の連成解析の事例を示します。
磁場解析によって印加した直流電流のジュール損失による発熱を考慮した熱伝導解析を行います。
磁界ベクトルや発熱後の温度分布を解析結果として見ることができます。
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。

解析空間

項目	条件
解析空間	3次元
モデル単位	mm

解析条件

項目	条件
ソルバ	磁場解析[Gauss] 熱伝導解析[Watt]
解析の種類	磁場解析：　　静解析熱伝導解析：　定常解析
解析オプション	なし

熱荷重タブの設定を以下のように行っています。

タブ設定	設定項目	条件
熱荷重	基準温度	25[deg]

メッシュタブを以下のように設定しています。

タブ設定

設定項目

条件

メッシュ

メッシュ設定

標準メッシュサイズを自動的に決定する：OFF

標準メッシュサイズ：2[mm]

モデル図

ヘリカルコイル（Coil）をらせんソリッドボディで定義しています。

周囲の空気領域は自動作成する設定となっています。

自動作成される空気は磁場解析でのみ有効で、熱伝導解析では解析対称外となります。

ボディ属性および材料の設定

ヘリカルコイルの周囲は磁界が集中しますのでメッシュサイズを小さめに設定しています。

ボディ No./ボディタイプ	ボディ属性名	材料名	メッシュサイズ
0/Solid	Coil	008_銅(Cu)※	3

※材料データベースを利用

コイルに電流を流すため、ボディ属性は以下のように設定しています。

ボディ属性名

タブ

設定

Coil

電流

電流値： 100[A]

巻数： 1[Turn]

境界条件

外部境界条件（熱解析ではコイルの周囲に付与される）に自然対流（係数自動計算）を設定しています。

境界条件名/トポロジ

タブ

境界条件の種類

条件

外部境界条件※

熱

放熱・環境輻射

自然対流（係数自動設定）

室温： 25 [deg]

※外部境界条件は[モデル]タブの

[外部境界条件] をクリックして設定できます。

解析結果

ヘリカルコイルによって発生する磁界ベクトルの解析結果を示します。

電流密度ベクトルの解析結果を示します。

コイルに設定したとおりの電流が発生していることが分かります。

熱伝導解析の結果として、温度のコンター図を示します。

ヘリカルコイル(Coill)の温度が約130度まで上昇していることが分かります。