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ホーム / チュートリアル / 磁場解析(Gauss、静解析) / 06.ボディ属性と材料定数を定義する

 

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06.ボディ属性と材料定数を定義する

ボディ属性、材料定数に名前をつけ、設定値を指定します。

ボディ属性
とは、ボディ毎に設定する属性で、2次元解析のときの厚み、線要素を使用するときの線要素の幅、異方性材料を使用するときの座標系などを設定します。

またボディ属性は、その属性に名前を付けることにより分類しています。そのため、異なったボディ属性に同じ名前を設定することはできません。
 

材料定数とは、ボディを構成している材料データのことです。解析の内容により、設定を行う必要のある材料データが変わってきます。

この材料定数も、名前を付けることにより分類しています。そのため、異なる材料データを同じ名前で設定することはできません。

 

手順

  1. コイルに名前をつけます。

    コイルのボディをハイライトして、クリックし、選択します。
     

 

クリック

ハイライト

 

選択

  1. [解析属性]タブの、

    [ボディ属性/材料定数]
    をクリックします。

 

 

 

  1. [ボディ属性/材料定数設定]ダイアログに

    ボディ属性名:coil
    を入力し、をクリックします。

     

  2. このボディ属性名は任意の名前です。

 

  1. [ボディ属性の編集[coil]]ダイアログで[電流]タブを選択し、以下を設定してをクリックします。

    電流値:1 [A]

    巻数:100
    [Turn]

    方向:ループコイル/磁場方向指定

    磁場方向ベクトル:X:0、Y:0、Z:1


  • 巻数を設定すると、解析時にFemtetの内部で流す電流を「電流値*巻数」として処理します。
    数百、数千ターンといった多巻きコイルの場合、巻数を指定したモデル(バルクコイル)が有効です。

  • コイル一本ずつの誘導電流の影響(電流の偏りなど)を考慮したい場合は、
    調和解析で巻数を使わず、コイル形状を例題11のようにらせんなどで作成する必要があります。

  • ループコイルでない端面のあるコイルの場合は、流入出面をモデル画面上で選択する必要があります。
    詳細は「電流タブ」を参照下さい。 

 

  1. 次に、[ボディ属性/材料定数設定]ダイアログに

    材料名:cu
    を入力し、をクリックします。

     

  2. この材料名は任意の名前です。

 

  1. [材料定数の編集[cu]]ダイアログで[導電率]タブを選択し、

    [導体の種類]:導体


    導電率:6×107

    を入力し、をクリックします。

    さらに、[ボディ属性/材料定数設定]ダイアログもをクリックし終了します。

     

  2. Femtetでは、一般的な材料データ(鉄、銅etc.)の材料データベースを用意しています。

    使用される場合はProjectツリーの「材料データベース」の項目をご覧ください。

  1. 次に、コアに名前をつけます。

    コアをハイライトしてクリックし、選択します。

 

  • ボディが重なっていて選びにくい場合のボディ選択方法には、以下の2通りがあります。

 

    • Spaceキーを使用する方法

      ボディが重なる位置でマウスカーソルを合わせ、<Space>キーを押します。
      選択ボディが変わり、左クリックで選択できます。
       

    • リストから選択する方法

      ボディが重なる位置でマウスカーソルを合わせ、<TAB>キーを押します。
      選択リストが表示され、希望するボディを左クリックで選択できます。
       

 

もっと詳しくボディの選択方法を知りたい方は、
ボディ、トポロジの選択方法
の「マウスのクリックにより、一つずつ選択する方法」
および「選択リストから選択する方法」をご覧ください。

 

 

クリック

ハイライト

 

選択

  1. 今度は右クリックメニューから選択してみましょう。

    コアを選択した状態で、右クリックし、

    右クリックメニューから[ボディ属性/材料定数]をクリックします。

 

  1. [ボディ属性/材料定数設定]ダイアログに

    ボディ属性名:core
    材料名:core
    を入力し、をクリックします。
     

  2. 今回、ボディ属性は初期状態のままでいいので、データ編集はしません。
     

 

  1. [材料定数の編集[core]]ダイアログで[透磁率]タブを選択し、

    材料タイプ:軟磁性材料


    比透磁率:5000

    を入力し、をクリックします。

    さらに、[ボディ属性/材料定数設定]ダイアログもをクリックし終了します。

  2. 磁化特性タイプを線形(一定値)とした場合、磁気飽和は考慮されません。
    磁気飽和を考慮したい場合、B-Hカーブを考慮したい場合は、磁化特性タイプをB-Hカーブに変更し、B-Hカーブのデータを入力して下さい。
    ただし、その場合非線形の計算となりますので、計算時間が長くなります。

  3. B-HカーブやM-Hカーブで磁化特性を定義した場合、非線形計算となりますが、非線形計算は収束しない場合があります。
    その際は「非線形計算(B-Hカーブ)が収束しない時は」を参照下さい

これでボディ属性/材料定数の設定は終わりです。

 

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