メッシュタブ

設定項目

解説

メッシュ設定

モデルサイズから決定する :

チェックをONにすると、自動的にモデルの最大寸法の1/10の数値が標準メッシュサイズとして設定されます。

標準メッシュサイズ :

個々のボディ モデルを形成するもの。Femtetで作成したモデルは「ボディ」の集まり。やトポロジーに対して個別にメッシュサイズが指定されていなければ、
標準メッシュサイズを一辺とした3角形か4角形(2次元)もしくは4面体(3次元)のメッシュが作成されます。

標準メッシュサイズには「変数」を指定する事が可能です。

詳細は「標準メッシュサイズ」をご覧ください。

自動調整(詳細設定可)

曲面のメッシュサイズを自動設定し、成長率にしたがって周囲のメッシュサイズを大きくしてメッシュを生成します。

面や辺などにメッシュサイズを設定している場合は、その値が優先されますので、個別設定＋自動調整という使い方も可能です。

[設定]ボタンから成長率、最小メッシュサイズ、最大メッシュサイズを調整できます。

詳細は「メッシュサイズの自動調整」を参照して下さい。

要素の種類 :

説明に使用するモデル   スイープメッシュが適用できるボディとできない ボディのあるモデル   スイープメッシュが適用できるボディは自動的に 探索し、スイープ方向も自動的に判定されます
4面体フリー   初期設定 すべてを4面体フリーメッシュで分割
4面体フリー/スイープメッシュ    スイープ可能なボディをスイープメッシュで分割 不可のボディを4面体フリーメッシュで分割    3次元の応力解析と熱伝導解析だけに使用 できます
6面体フリー/スイープメッシュ   スイープ可能なボディをスイープメッシュで分割 不可のボディを6面体フリーメッシュで分割
積層構造   すべてのボディにスイープメッシュを適用できる ように、垂直方向の面で切断した後にスイープ メッシュを作成します。スイープできないボディが 残ればエラーになります   圧電解析には使用できません
多面体フリー[流体部]   流体部のメッシュを多面体フリーメッシュで分割 固体部は四面体フリーメッシュで分割   流体解析のみ使用できます (コントロールボリュームタイプ：要素中心型[速度重視]で解析します)

2次元解析の場合は3角形か4角形要素が選択できます。

3次元解析の場合は4面体か6面体要素が選択できます。

• 電磁波解析の場合は4角形と6面体要素を使用できません

• 磁場過渡解析の場合は6面体要素を使用できません

• アダプティブメッシュ使用時、旧メッシャ(メッシャG1)使用時のいずれかに該当する場合は4角形と6面体要素を使用できません

(ボディ表面の)メッシュが正3角形となるよう作成する :

形状が可能な限り正3角形に近くなるようメッシュを作成します。(要素の種類が4角形の場合は正方形)

必ず正3角形になるわけではありません。

3次元解析の場合、正三角形となるのはボディ表面のみです。

3角形要素	3角形要素 (「正3角形となるよう作成する」がON)
4角形要素	4角形要素 (「正方形となるよう作成する」がON)
4面体要素	4面体要素 (「正3角形となるよう作成する」がON、表面のみ正3角形)
6面体要素	同左

要素の次数:

解析に使用する要素の次数を状況に応じて選択します。

デフォルトは2次要素です。

• 磁場過渡解析(Luvens （ルーベンス） Femtetの磁場過渡解析ソルバの名称)では選択できません。(1次要素固定)
  

• 流体解析/熱流体解析の流体領域では1次要素となります。2次要素選択時には固体領域のみ2次要素で計算されます。
  

• 磁場調和解析で「導体表面に薄いメッシュ(表皮厚み)を生成する」オプションがONで実際に薄いメッシュが
  作成された場合、強制的に2次要素にして計算します。1次要素では精度が悪いためです。

メッシュのコントロール

設定方法は「メッシュのコントロール」をご覧ください。

アダプティブメッシュ

電界や応力などが急激に変化する場所、あるいは集中する個所のメッシュを自動的に細かくして解析とメッシュ分割を繰り返して計算精度を高める方法です。

理論的な詳細情報は「テクニカルノート」をご覧ください。

また、設定方法は「アダプティブメッシュの設定」をご覧ください。

• 解析条件によっては使用できないことがあります。
  詳しくは「アダプティブメッシュが使用できない解析条件」をご覧ください。

空気領域自動作成

有限要素法で(主に電磁場の解析で)必要な空気領域のボディを自動的に作成する設定です。

磁場解析、電場解析(抵抗値解析以外の場合)、応力解析で利用できます。

• 連成解析の場合、自動作成される空気は熱伝導解析、応力解析では解析対称外となります。
  空気領域の変形を計算するチェック時は応力解析内で空気を柔らかい材料と仮定して変形を解析します。
  

空気領域を自動作成する :

チェックすると、空気領域のボディをメッシュ分割時に自動的に作成します。

解析の条件によって、下表の形状の空気ボディが作成されます。

通常時	3次元解析 : 立方体(各辺の長さが同じ) 2次元解析 : 正方形 辺長 : 元モデルのXYZ各方向の長さのうち、最大の長さ×空気領域のスケール
外部境界条件 境界には、ボディに挟まれた内部境界と、表面にある外部境界があるが、外部境界に与えられた境界条件が開放境界 アンテナなどの解析で、本来は無限まで続く解析空間を、有限領域で解析するときの外部境界条件	3次元解析 : 球 2次元解析 : 円 中心点 : 元モデルの重心位置 半径    : 元モデルの重心位置からの最大半径×空気領域のスケール ※開放境界の原点座標設定にこの球または円形状の中心点が自動的に設定されます。
回転機(磁場過渡解析)	3次元解析 : 円柱 2次元解析 : 円 半径 : 元モデルの回転軸からの最大半径×空気領域のスケール 回転軸方向の厚さ : 元モデルの回転軸方向の厚さ×空気領域のスケール

また、以下が存在する場合は、その位置で上記形状をカットします。

対称面 対称面の外側には空気が必要ないためです。
電流の流入出面(磁場解析) 電流の流入出面は空気表面に出ている必要があるためです。 ただし、方向設定で以下が選択されている場合は対象外です。 [ループコイル/磁場方向指定]、[流入出面指定(内部)]、[境界条件指定]
2次元軸対称 中心軸

• 連成解析の場合、熱伝導 固体中の熱の移動および応力解析では空気領域は解析領域から除外する設定を自動的に実施します。

空気領域のスケール :

自動作成する空気領域のサイズをスケール(倍率)で指定します。

空気領域のサイズはモデル長×スケールとなります。

スケールの目安については「磁場解析での空気領域のサイズ」を参照下さい。

空気領域のメッシュサイズを自動的に決定する :

チェックすると、自動作成する空気領域のメッシュサイズを以下のように自動的に決定します。

1次要素 : 空気領域の最長部が10分割されるサイズ

2次要素 : 空気領域の最長部が5分割されるサイズ

空気領域のメッシュサイズ :

自動作成する空気領域のメッシュサイズを手動で決定したい場合に指定します。

空気領域の変形を計算する :

応力解析選択時のみ設定できます。
チェック時には、応力解析で空気領域の変形を計算します。空気部を柔らかい材料を仮定して計算するため、空気以外のボディの変形により空気が押しのけられた状態が計算されます。

• 応力解析で計算した変形形状を用いて磁場解析、電場解析を行なう場合、空気領域の変形が必要になる場合があります。「変形形状を考慮した解析」参照。

電流入出力面を空気領域端まで垂直に自動引き延ばし

磁場調和解析、磁場過渡解析選択時のみ設定できます。

磁場調和解析、磁場過渡解析では、電流入出力面はモデル内部に設定できず、モデル領域外に設定する必要があります。

チェックを入れると、電流入出力面を空気領域端まで垂直に自動で引き延ばしてモデル領域外に電流入出力面を設定し直します。

ただし、引き延ばしたボディの分だけインダクタンス等の解析結果にずれが生じます。

これによる影響の程度は解析条件やモデル形状によって異なりますので、ご注意ください。

• 以下の場合には、自動引き延ばしを適用できません。
  　・引き延ばしたときにボディどうしが干渉する場合
  　・引き延ばし方向に対称面が存在する場合
  　・電流入出力面がX,Y,Z軸のいずれかに垂直でない場合

周波数依存

メッシュの設定

解析ソルバ 解析の種類に応じて、電磁界や応力を計算するソフトにより設定が異なります。

電磁波解析(Hertz)の場合

参照周波数 :

以下の場合に利用されます。最も注目する周波数を入力してください。

1. 調和解析 正弦波で駆動したときの解析。解析条件で駆動する周波数を指定する。もしくは過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。でアダプティブメッシュを使用する場合 :
   [アダプティブメッシュの設定]で参照周波数でアダプティブメッシュを行なうが選択されている場合に、
   参照周波数で最適なメッシュとなるようアダプティブメッシュを行ないます。
   「アダプティブメッシュの設定」もご覧ください。

2. 導波路解析 マイクロストリップラインや導波管など、電磁波が伝搬する導波路に対して、伝搬モードや伝搬定数を計算する。でアダプティブメッシュを利用する場合 :
   参照周波数で最適なメッシュとなるようアダプティブメッシュを行ないます。

3. 表皮厚みより厚い導体Body を境界条件 力、温度、電圧など、ボディの境界(トポロジ)に与える条件とするにチェックが入っている場合 :
   表皮厚みの算出に参照周波数を使用します。
   下記「表皮厚みより厚い導体Bodyを境界条件とする」もご覧ください。

4. 共振解析でQ値を高精度で計算するにチェックが入っている場合 :
   表面インピーダンスの算出に使用します。
   複素誘電率の算出に参照周波数を使用します。

5. 導波路解析の周波数解析 :
   複素誘電率の算出に参照周波数を使用します。

6. 過渡解析のフィールド 電場解析における電界、熱解析における温度、応力解析における変位のように解析モデル空間において分布を持つ物理量表示 :
   電流密度の表示において、導体の表皮厚みの計算に参照周波数を使用します。

表皮厚みより厚い導体Bodyを境界条件とする :

このオプションにチェックが入っていると、表皮厚みよりも厚い導体のボディの表面に表面インピーダンス境界条件を設定します。
表面に表面インピーダンス境界条件が設定された導体のボディの内部は有限要素法の解析対象から除外され、
内部の状態は導体表面の電磁界から理論式によって計算されます。

表皮厚みの計算には参照周波数を使用します。詳しくは「導体ボディの取り扱い」を参照してください。

入力波形から参照周波数を自動決定する :

過渡解析のときに使用できます。入力波形で設定された波形データから参照周波数を自動で設定します。

磁場解析(Gauss、Luvens)の場合

参照周波数 :

以下の場合に利用されます。最も注目する周波数を入力してください。

1. 調和解析でアダプティブメッシュを利用する場合

   指定された周波数で最適なメッシュ分割を行ないます。

2. 下記の「導体表面処理タイプ」が[処理なし]以外の場合

導体表面処理タイプ :

調和解析、過渡解析の場合に設定します。

デフォルトは[表皮メッシュを生成する]です。

その他の解析の場合

参照周波数 :

調和解析でアダプティブメッシュを利用する場合に入力する必要があります。

指定された周波数で最適なメッシュ分割を行なうため、最も注目する周波数を入力してください。