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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。

 

 

 

 

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

電場熱解析

[Coulomb/Watt]

電場解析

(双方向連成可)

熱伝導解析

(双方向連成可)

ジュール損

※ソルバ2から1へは温度

ジュール損による発熱を考慮

※ソルバ1では抵抗率の温度依存性を考慮

例題

熱応力解析

[Watt/Galileo]

熱伝導解析

応力解析

温度分布

熱荷重の到達温度として考慮

例題

電場応力解析

[Coulomb/Galileo]

電場解析

応力解析

静電力 

電歪

静電力を荷重として考慮

電歪を初期ひずみとして考慮

例題

磁場熱解析

[Gauss/Watt]

磁場解析

(双方向連成可)

熱伝導解析

(双方向連成可)

ジュール損

※ソルバ2から1へは温度

ジュール損による発熱を考慮

※ソルバ1では透磁率、導電率の温度依存性を考慮

例題

磁場熱応力解析

[Gauss/Watt/Galileo]

1:磁場解析

(双方向連成可)

 

2:熱伝導解析

1:熱伝導解析

(双方向連成可)

 

2:応力解析

1:ジュール損

※ソルバ2から1へは温度

 

2:温度分布

1:ジュール損による発熱を考慮

※ソルバ1では透磁率、導電率の温度依存性を考慮

 

2:熱荷重の到達温度として考慮

例題

磁場応力解析

[Gauss/Galileo]

磁場解析

応力解析

電磁力

電磁力を荷重として考慮

例題

応力音波解析

[Galileo/Mach]

応力解析

音波解析

変位

変位を速度に変換して考慮

例題

圧電音波解析

[Rayleigh/Mach]

圧電解析

(双方向連成可)

音波解析

(双方向連成可)

変位

※ソルバ2から1へは音圧

変位を速度に変換して考慮

例題

電磁波熱解析

[Hertz/Watt]

電磁波解析

(双方向連成可)

熱伝導解析

(双方向連成可)

ジュール損/誘電損

ジュール損/誘電損による発熱を考慮

※ソルバ1では誘電率の温度依存性を考慮(電磁波調和解析のみ)

例題

電磁波熱応力解析

[Hertz/Watt/Galileo]

1:電磁波解析

 

2:熱伝導解析

1:熱伝導解析

 

2:応力解析

1:ジュール損/誘電損

 

2:温度分布

1:ジュール損/誘電損による発熱を考慮

 

2:熱荷重の到達温度として考慮

例題

電場熱応力解析

[Coulomb/Watt/Galileo]

電場熱解析

応力解析

温度分布

熱荷重の到達温度として考慮

例題

熱流体解析

[Bernoulli/Watt]

流体解析

(双方向連成可)

熱伝導解析

(双方向連成可)

流速分布
乱流粘性係数分布

※ソルバ2から1へは温度分布

熱エネルギーが流体に運ばれる現象(移流)を考慮
乱流により熱拡散が加速される効果を考慮

温度分布により発生する粘度分布と浮力を考慮

例題

電場熱流体解析

[Coulomb/Bernoulli/Watt]

電場解析
(双方連成可)

熱流体解析
(双方連成可)

電流密度

※ソルバ2から1へは温度

ジュール損による発熱を考慮

※ソルバ1では抵抗率の温度依存性を考慮

例題

熱流体応力解析

[Bernoulli/Watt/Galileo]

熱流体解析

応力解析

温度分布

熱荷重の到達温度として考慮

例題

電場熱流体応力解析

[Coulomb/Bernoulli/Watt/Galileo]

電場熱流体解析

応力解析

温度分布

熱荷重の到達温度として考慮

例題

流体応力解析

[Bernoulli/Galileo]

流体解析

応力解析

圧力分布

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

例題

簡易熱流体解析

[Pascal/Watt]

簡易流体解析

熱伝導解析

流速分布

流速による放熱を考慮

 

(流速とモデル形状情報から

 熱伝達係数を求めて考慮)

例題


 

 

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。

 

 

 

 

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

変形形状を考慮した解析

応力解析
/圧電解析

すべてのソルバ

変位分布

変形形状

例題集

初期応力を考慮した解析

共振解析/調和解析

応力解析
/圧電解析

応力解析/圧電解析
(共振解析/調和解析)

変位分布
応力分布
ひずみ分布

初期応力
変形形状(密度変化、異方性方向回転)

例題

初期応力を考慮した解析
過渡解析

応力解析

応力解析
(過渡解析)

変位分布
応力分布
ひずみ分布
非線形物理量分布

初期条件として利用する

 

初期温度を考慮した解析

熱伝導解析

熱伝導解析
(過渡解析)

温度分布

初期条件として利用する

例題

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

 

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

例題

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

例題

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

例題

リスタート解析
(熱伝導過渡解析)

熱伝導解析
(過渡解析)

熱伝導解析
(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

 

リスタート解析
(応力過渡解析)

応力解析
(過渡解析)

応力解析
(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

 

リスタート解析
(応力複数ステップ解析)

応力解析
(複数ステップ解析)

応力解析
(複数ステップ解析)

それまでの解析結果

リスタートデータとして利用する

 

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

 

 

 

  • ※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。
     

  • ※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。
     

  • 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。

  • 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。
     

  • ※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。