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Femtetの連成解析機能
Femtetには連成解析機能が搭載されています。
連成解析では、ある解析ソルバで得られた物理量を別の解析ソルバに解析条件として引き渡すことができます。
一例としては、熱伝導解析で得られた温度分布を応力解析の熱荷重の到達温度として用いることで、温度分布が
存在する場合の熱荷重解析が可能となります。「例題一覧（熱応力解析）」を参照してください。
Femtetで可能な連成解析機能を以下の一覧表にまとめました。
なお、連成解析の順番はソルバ１⇒ソルバ２となっており、ソルバ１での解析結果の一部をソルバ２へ引き渡しています。
例題リンクには具体的な解析事例を掲載しています。
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連成解析の種類 |
ソルバ |
設定項目 |
引き渡す物理量 |
物理量の利用用途 |
例題リンク |
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ソルバ１：電場解析 ソルバ２：熱伝導解析
双方向連成可 |
温度：導電率/抵抗率温度依存性考慮 |
ソルバ１⇒ソルバ２：ジュール損
ソルバ２⇒ソルバ１：温度 |
ソルバ１：抵抗率の温度依存性を考慮
ソルバ２：ジュール損による発熱を考慮 |
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電場熱流体解析
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ソルバ１：電場解析 ソルバ２：熱伝導解析 ソルバ３：流体解析 電場-熱双方連成可 熱-流体双方連成可 |
温度：導電率/抵抗率温度依存性考慮
浮力：温度差による浮力考慮 （熱-流体双方向連成） 温度：流体物性の温度依存性考慮 （熱-流体双方向連成）
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ソルバ１⇒ソルバ２：ジュール損
ソルバ２⇒ソルバ１：温度 ソルバ２⇒ソルバ３：温度
ソルバ３⇒ソルバ２：流速、乱流 |
ソルバ１：抵抗率の温度依存性を考慮
ソルバ２：ジュール損による発熱を考慮 ソルバ２：流速による熱移動(移流)を考慮 ソルバ２：乱流による熱拡散を考慮
ソルバ３：浮力を考慮 ソルバ３：流体物性温度依存性を考慮 |
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電場熱応力解析
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ソルバ１：電場解析 ソルバ２：熱伝導解析 ソルバ３：応力解析
電場-熱双方連成可 |
温度：導電率/抵抗率温度依存性考慮 |
ソルバ１⇒ソルバ２：ジュール損
ソルバ２⇒ソルバ１：温度 ソルバ２⇒ソルバ３：温度 |
ソルバ１：抵抗率の温度依存性を考慮
ソルバ２：ジュール損による発熱を考慮
ソルバ３：温度を熱荷重の到達温度として考慮 |
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電場熱流体応力解析 [Coulomb/Bernoulli/Watt/Galileo]
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ソルバ１：電場解析 ソルバ２：熱伝導解析 ソルバ３：流体解析 ソルバ４：応力解析 |
温度：導電率/抵抗率温度依存性考慮
浮力：温度差による浮力考慮 （熱-流体双方向連成） 温度：流体物性の温度依存性考慮 （熱-流体双方向連成） |
ソルバ１⇒ソルバ２：ジュール損
ソルバ２⇒ソルバ１：温度 ソルバ２⇒ソルバ３：温度 ソルバ２⇒ソルバ４：温度
ソルバ３⇒ソルバ２：流速、乱流 |
ソルバ１：抵抗率の温度依存性を考慮
ソルバ２：ジュール損による発熱を考慮 ソルバ２：流速による熱移動(移流)を考慮 ソルバ２：乱流による熱拡散を考慮
ソルバ３：浮力を考慮 ソルバ３：流体物性温度依存性を考慮
ソルバ４：温度を熱荷重の到達温度として考慮 |
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電場応力解析
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ソルバ１：電場解析 ソルバ２：応力解析 |
静電力：静電力を考慮 電歪：電歪を考慮 |
ソルバ１⇒ソルバ２：静電力 ソルバ１⇒ソルバ２：電歪 |
ソルバ２：静電力を荷重として考慮 ソルバ２：電歪を初期ひずみとして考慮 |
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磁場熱解析
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ソルバ１：磁場解析 ソルバ２：熱伝導解析
双方向連成可 |
温度：透磁率、導電率温度依存性考慮 |
ソルバ１⇒ソルバ２：ジュール損
ソルバ２⇒ソルバ１：温度 |
ソルバ２：ジュール損による発熱を考慮 ソルバ１：透磁率、導電率の温度依存性を考慮（磁場調和解析のみ） |
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磁場熱流体解析
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ソルバ１：磁場解析 ソルバ２：熱伝導解析 ソルバ３：流体解析 熱-流体双方連成可 磁場-熱双方連成不可 |
温度：透磁率、導電率温度依存性考慮
浮力：温度差による浮力考慮 （熱-流体双方向連成） 温度：流体物性の温度依存性考慮 （熱-流体双方向連成） |
ソルバ１⇒ソルバ２：ジュール損
ソルバ２⇒ソルバ３：温度
ソルバ３⇒ソルバ２：流速、乱流 |
ソルバ２：ジュール損による発熱を考慮 ソルバ２：流速による熱移動(移流)を考慮 ソルバ２：乱流による熱拡散を考慮
ソルバ３：浮力を考慮 ソルバ３：流体物性温度依存性を考慮
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磁場熱応力解析
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ソルバ１：磁場解析 ソルバ２：熱伝導解析 ソルバ３：応力解析
磁場-熱双方向連成可 （磁場調和解析のみ）
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温度：透磁率、導電率温度依存性考慮 |
ソルバ１⇒ソルバ２：ジュール損
ソルバ２⇒ソルバ１：温度 ソルバ２⇒ソルバ３：温度 |
ソルバ２：ジュール損による発熱を考慮 ソルバ１：透磁率、導電率の温度依存性を考慮 ソルバ３：温度を熱荷重の到達温度として考慮 |
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磁場応力解析
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ソルバ１：磁場解析 ソルバ２：応力解析 |
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ソルバ１⇒ソルバ２：電磁力 |
電磁力を荷重として考慮 |
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電磁波熱解析
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ソルバ１：電磁波解析 ソルバ２：熱伝導解析
双方向連成可 （電磁波調和解析のみ） |
温度：誘電率温度依存性考慮 |
ソルバ１⇒ソルバ２：ジュール損/誘電損
ソルバ２⇒ソルバ１：温度 |
ソルバ１：誘電率の温度依存性を考慮（電磁波調和解析のみ）
ソルバ２：ジュール損/誘電損による発熱を考慮 |
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電磁波熱応力解析
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ソルバ１：電磁波解析 ソルバ２：熱伝導解析 ソルバ３：応力解析
電磁波-熱双方向連成可 （電磁波調和解析のみ）
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温度：誘電率温度依存性考慮 |
ソルバ１⇒ソルバ２：ジュール損/誘電損
ソルバ２⇒ソルバ１：温度 ソルバ２⇒ソルバ３：温度 |
ソルバ１：誘電率の温度依存性を考慮（電磁波調和解析のみ）
ソルバ２：ジュール損/誘電損による発熱を考慮
ソルバ３：温度を熱荷重の到達温度として考慮 |
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ソルバ１：熱伝導解析 ソルバ２：応力解析 |
ソルバ１⇒ソルバ２：温度 |
ソルバ２：温度を熱荷重の到達温度として考慮 |
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応力音波解析
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ソルバ１：応力解析 ソルバ２：音波解析 |
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ソルバ１⇒ソルバ２：変位 |
ソルバ２：変位を速度に変換して考慮 |
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圧電音波解析
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ソルバ１：圧電解析 ソルバ２：音波解析
強連成可 （圧電調和解析のみ） |
音圧：音波が固体に与える音圧を考慮 （強連成可） |
ソルバ１⇒ソルバ２：変位 ソルバ２⇒ソルバ１：音圧 |
ソルバ２：変位を速度に変換して考慮
ソルバ１：固体表面の音圧を考慮 |
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熱流体解析
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ソルバ１：熱伝導解析 ソルバ２：流体解析
双方向連成可 |
浮力：温度差による浮力考慮 （双方向連成） 温度：流体物性の温度依存性考慮 （双方向連成） |
ソルバ１⇒ソルバ２：温度
ソルバ２⇒ソルバ１：流速、乱流 |
ソルバ１：流速による熱移動(移流)を考慮 ソルバ１：乱流による熱拡散を考慮
ソルバ２：浮力を考慮 ソルバ２：流体物性温度依存性を考慮 |
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熱流体応力解析
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ソルバ１：熱伝導解析 ソルバ２：流体解析 ソルバ３：応力解析
熱-流体双方向連成可 |
浮力：温度差による浮力考慮 （熱-流体双方向連成） 温度：流体物性の温度依存性考慮 （熱-流体双方向連成） |
ソルバ１⇒ソルバ２：温度 ソルバ１⇒ソルバ３：温度
ソルバ２⇒ソルバ１：流速、乱流 |
ソルバ１：流速による熱移動(移流)を考慮 ソルバ１：乱流による熱拡散を考慮
ソルバ２：浮力を考慮 ソルバ２：流体物性温度依存性を考慮
ソルバ３：温度を熱荷重の到達温度として考慮 |
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流体応力解析
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ソルバ１：流体解析 ソルバ２：応力解析 |
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ソルバ１⇒ソルバ２：圧力/せん断応力 |
ソルバ２：固体表面が流体から受ける圧力(およびせん断応力)として考慮 |
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熱応力解析にはいくつかのタイプがあり、状況に応じた使い分けが有効です。「熱応力解析を始める前に」を参照ください。
結果インポート機能を用いた連成機能についてもまとめました。
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インポートの種類 |
ソルバ１ |
ソルバ２ |
ソルバ１から２へ 引き渡す物理量 |
ソルバ２での物理量の利用用途 |
例題 リンク |
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変形形状を考慮した解析 |
応力解析 |
すべてのソルバ |
変位分布 |
変形形状 |
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初期応力を考慮した解析 |
応力解析 |
応力解析/圧電解析 |
変位分布 |
初期応力 |
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初期応力を考慮した解析 |
応力解析 |
応力解析 |
変位分布 |
初期条件として利用する |
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初期温度を考慮した解析 |
熱伝導解析 |
熱伝導解析 |
温度分布 |
初期条件として利用する |
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流体初期値を考慮した解析 |
流体解析/熱流体解析 |
流体解析/熱流体解析 |
流速分布 圧力分布 乱流量分布 温度分布 |
初期条件として利用する |
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圧力 |
流体解析/熱流体解析 |
応力解析 |
圧力（静圧）分布 |
境界条件として利用する |
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到達温度 |
熱伝導解析/熱流体解析 |
応力解析 |
温度分布 |
熱応力の到達温度として利用する |
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発熱密度（損失密度）を考慮した解析 |
電場解析/磁場解析/ 電磁波解析 |
熱伝導解析 |
電場解析、電磁波解析：損失密度分布 磁場解析：鉄損密度（鉄損あり）またはジュール損失密度 |
ボディ属性の発熱密度として利用する |
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リスタート解析 |
熱伝導解析 |
熱伝導解析 |
それまでの解析結果 |
リスタートデータとして利用する |
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リスタート解析 |
応力解析 |
応力解析 |
それまでの解析結果 |
リスタートデータとして利用する |
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リスタート解析 |
応力解析 |
応力解析 |
それまでの解析結果 |
リスタートデータとして利用する |
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リスタート解析 （流体過渡解析、熱流体過渡解析） |
流体解析/熱流体解析 （過渡解析） |
流体解析/熱流体解析 （過渡解析） |
それまでの解析結果 |
リスタートデータとして利用する |
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※初期応力を考慮した解析（過渡解析）、リスタート解析は、ソルバ１、ソルバ２の解析が同一メッシュである必要があります。
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※流体初期値を考慮した解析、リスタート解析（流体解析/熱流体解析）は、ソルバ１、ソルバ２の解析が同一メッシュである必要があります。
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変形形状を考慮した解析については、「変形形状を考慮した解析」を参照してください。
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共振解析/調和解析の初期応力を考慮した解析については、「初期応力を考慮した解析」を参照してください。
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※発熱密度（損失密度）を考慮した解析ではソルバー１で自動生成されるボディに発熱がある場合、その分の発熱量を考慮することができません。