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例題３ 発熱部のあるモデル（定常解析）

本例題について

• 中央部分に発熱部をもち、周囲温度を一定値としたモデルを用いた定常解析例を示します。
   

• 温度分布や熱流束 単位時間に単位面積を流れる熱エネルギーの量ベクトルを解析結果として見ることができます。
   

• 表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
   

• プロジェクトファイルを取得（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）




• Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。

 

解析空間

項目	条件
解析空間	3次元
モデル単位	mm

 

解析条件

項目	条件
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	熱伝導解析[Watt （ワット） Femtetの熱伝導解析ソルバの名称]
解析の種類	定常解析 熱伝導解析などで、定常状態に到達して時間変化のない状態の解析。それ以前の、時間変化のある状態を過渡解析という。
解析オプション	なし

モデル図

直方体のガラスエポキシの中央部に円柱形状の発熱体（ニクロム）が埋め込まれている状況をモデル化しています。

発熱体の発熱量はボディ 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。属性にて設定し、周囲の温度境界条件は外部境界条件 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にて0度に設定しています。

ボディ属性および材料の設定

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 四面体、または三角形の一辺の長さ
0/Solid	VOL1	006_ガラスエポキシ※
1/Solid	VOL2	109_ニクロム※	2

※材料データベースを利用

 

VOL2での発熱量を以下のように設定しています。

ボディ属性名	タブ	設定
VOL2	発熱量	10[W]

境界条件

境界条件名/トポロジ ボディを構成する要素のこと。点、辺、面トポロジがある。	タブ	境界条件の種類	条件
外部境界条件	熱	温度	0　 [deg]

 

※外部境界条件は[モデル]タブの
 

 

[外部境界条件] をクリックして設定できます。

解析結果

温度分布の断面図を示します。

発熱体の中心温度がもっとも高く266度であることが分かります。

 

温度分布の等高面コンター 等高線図を示します。照光処理および半透明オプションをオンにしています。

発熱体を中心に温度勾配の3次元的な分布が発生していることが分かります。