CAEソフト【 Femtet 】－ムラタソフトウェア株式会社
例題1
電子レンジ
本例題について
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電子レンジの中に置いた、骨付き肉の温度分布を解析します。
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電磁波解析と熱伝導解析の連成解析になります。
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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
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
3次元 |
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モデル単位 |
mm |
解析条件
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項目 |
条件 |
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ソルバ |
電磁波解析[Hertz] 熱伝導解析[Watt] |
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解析の種類 |
電磁波解析：調和解析 熱伝導解析：定常解析 |
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解析オプション |
面（辺）電極の厚みの影響を無視するをチェック※ |
※本オプションは初期設定条件ですでにチェックが入っています。本例題では面電極は
ありませんので、チェックがなくても結果には影響しません。
調和解析および開放境界の設定を以下のように行っています。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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メッシュ |
標準メッシュサイズ |
20 |
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要素の種類 |
2次要素 |
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アダプティブメッシュ |
OFF（計算時間短縮の為） |
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周波数依存メッシュの設定 |
参照周波数：2.45×109[Hz] |
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調和解析 |
周波数 |
最小 2.45×109[Hz] 最大 2.45×109[Hz] |
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入力 |
10[W]※ |
※実際の電子レンジに比べて相当小さな入力電力にしています。本解析は定常状態の
温度分布を解析している為、実際の電子レンジの入力電力を使って解析すると、高温に
なりすぎます。それを防ぐために、入力電力を小さな値にしています。
モデル図
直方体のCAVITYの上に電磁波を入射する導波管を設置しています。入出力ポートは、導波管の端につけていて、名前はPORT１としました。
骨付き肉は、皿の上においてあります。CAVITYの底面は２０度に設定しています。
ボディ属性および材料定数の設定
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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 |
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0/Solid |
CAVITY |
000_空気※ |
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5/Solid |
WAVEGUIDE |
000_空気※ |
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6/Sheet |
転写用ボディ |
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13/Solid |
PLATE |
PLATE |
8 |
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75/Solid |
BONE |
BONE |
8 |
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96/Solid |
MEAT |
WATER |
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※材料データベースを利用
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材料名 |
タブ |
定数 |
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PLATE |
誘電率 |
比誘電率： 7.0 tanδ： 0.0 |
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熱伝導率 |
1.5[W/m/deg] |
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BONE |
誘電率 |
比誘電率： 7.0 tanδ： 0.1 |
|
熱伝導率 |
1.5[W/m/deg] |
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|
WATER |
誘電率 |
比誘電率： 76.7 tanδ： 0.16 |
|
熱伝導率 |
1.5[W/m/deg] |
境界条件
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境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
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PORT1/Face |
電気 |
入出力ポート |
基準インピーダンス： をチェック |
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EW/Face |
電気 |
電気壁 |
|
|
20deg/Face |
電気 |
電気壁 |
|
|
熱 |
温度 |
20[deg] |
|
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外部境界条件 |
電気 |
電気壁 |
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電気的境界の初期設定は、磁気壁です。また熱の初期設定は、断熱です。
解析結果
温度分布を見ると、中までよく温まっているのが分かります。
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