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過渡解析タブ[自動]

過渡解析の条件を設定するタブです。

[解析条件の設定]ダイアログに表示されます。ダイアログの表示方法は「解析条件の設定」を参照してください。

 

自動時間ステップの設定は、ソルバの設定により異なります。

 

ソルバ

解説

応力解析
圧電解析
熱伝導解析

音波解析

流体解析

 

 

[終了時刻][最大ステップ数]指定して解析します。

 

時間ステップはソルバが自動的に適切な設定します。

計算中に終了時刻に到達するまで解析を行いますが、最大ステップ数に到達した場合、その時点で解析を打ち切ります。

 

  • 最大ステップで打ち切られた場合、リスタートが可能なソルバではその時点からリスタートすることができます。

 

  • 時間ステップの設定方法の詳細は、「自動ステップ詳細設定」で指定することができます。

 

各ソルバの時間ステップについて以下に説明します。

 

熱伝導解析の場合:

自動時間ステップ詳細設定で、[時間依存の条件に従う]チェック時は、発熱量などの時間依存性(重み関数)、電場熱解析の電圧波形の周波数などから時間ステップを算出します。

波形入力した場合、1周期を12分割した値を時間ステップとして使用します。[1周期当たりの分割数を変更する]をチェックすることで分割数を変更することができます。

自動時間ステップ詳細設定で、[時間依存の条件に従う]をチェックしていない場合は、ボディサイズとボディ内部の熱拡散率から算出しています。

 

応力解析、圧電解析で”共振モード利用の過渡解析”を使用しない場合:

自動時間ステップ詳細設定で、[時間依存の条件に従う]チェック時は、変位、電圧などの重み関数から時間ステップを算出します。

自動時間ステップ詳細設定で、[時間依存の条件に従う]をチェックしていない場合は、ボディサイズとボディ内部を伝搬する弾性波速度から算出しています。

また、自動時間ステップ詳細設定で、[未収束時に時間ステップを細かくする]をチェックしている場合、未収束に終わった場合に時間ステップを細かくして計算をやり直します。

 

圧電解析で”共振モード利用の過渡解析”を使用する場合:

自動時間ステップ詳細設定で、[時間依存の条件に従う]が自動的にチェック状態になります。

共振解析の共振周波数結果、および、電圧、変位などの時間依存性(重み関数)から時間ステップを算出します。

最大の共振周波数から算出した1周期を10分割した値を時間ステップとして使用します。[1周期当たりの分割数を変更する]をチェックすることで分割数を変更することができます。

 

音波解析で陽解法を使用する場合:

自動時間ステップ詳細設定で、[クーラン数による制御]が自動的にチェック状態になります。

メッシュサイズと音速から決まるCFL数(クーラン数)をもとに数値不安定性を起こさない時刻ステップ幅が算出されます。

 

音波解析で陰解法を使用する場合:

自動時間ステップ詳細設定で、[時間依存の条件に従う]が自動的にチェック状態になります。

速度境界などの入力波形の周波数から時間ステップを算出します。

入力波形の1周期を20分割した値を時間ステップとして使用します。[1周期当たりの分割数を変更する]をチェックすることで分割数を変更することができます。

 

流体解析の場合:

自動時間ステップ詳細設定で、[時間依存の条件に従う]チェック時は、流速などの時間依存性(重み関数)から時間ステップを算出します。

自動時間ステップ詳細設定で、[クーラン数による制御]チェック時には、時間当たりの流れの移動量が指定したクーラン数を満たすように時間ステップを算出します。

また、自動時間ステップ詳細設定で、[未収束時に時間ステップを細かくする]をチェックしている場合、未収束に終わった場合に時間ステップを細かくして計算をやり直します。

 

  • 自由表面解析(VOF法)で自動時間ステップを使用する場合、クーラン数制御で、1以下の値で行うことを推奨します。
    それ以外の流体解析では、クーラン数制御:10程度を推奨します。

  • [未収束時に時間ステップを細かくする]の詳細設定については、「高度な設定タブ」の未収束時に時間ステップを細かくするの欄を参照してください。

 

取り扱う問題によっては自動計算される時間ステップは適切ではないケースもありますので、状況に応じて[自動]を使用せず、[指定]を使用してください。

 

[出力間隔を指定する]をチェックし、間隔を指定すると、出力する結果を制限し、結果ファイルサイズを小さくすることができます。

10を入力した場合、10回に1回の頻度で結果をファイルに出力します。

 

[テーブル表示]ボタンを押すと、時間テーブルウィンドウが開きます。

時刻と各境界条件機械タブ熱タブ電気タブ、ボディ属性発熱量タブで設定された重み関数の関係を表示することができます。
表示されるテーブルについては、重み関数の設定参照。

 

磁場過渡解析[通常]

 

[サイクル数]を指定して解析します。

*磁場過渡解析は特別オプション機能です。

 

1周期を12分割した値を時間ステップとして使用します。

[1周期当たりの分割数を変更する]をチェックした場合、分割数をデフォルト値から変更することができます。

 

[出力間隔を指定する]をチェックし、間隔を指定すると、出力する結果を制限し、結果ファイルサイズを小さくすることができます。

10を入力した場合、10回に1回の頻度で結果をファイルに出力します。

磁場過渡解析
[回転機、回転速度一定]

 

磁場過渡解析における回転機解析において、「回転機タブ」の回転移動が[速度一定]の場合に使用します。

*磁場過渡解析は特別オプション機能です。

 

[ステップ数]を指定して解析します。


1ステップ当たり、「回転機タブ」の[周方向メッシュ分割角度]*[1ステップ当たりの回転量]だけ回転移動します。
1ステップの時間幅は [周方向メッシュ分割角度]*[1ステップ当たりの回転量]/([回転数]*360/60) [s] となります。

 

[出力間隔を指定する]をチェックし、間隔を指定すると、出力する結果を制限し、結果ファイルサイズを小さくすることができます。

10を入力した場合、10回に1回の頻度で結果をファイルに出力します。

 

  • 磁場過渡解析でMATLAB/Simulinkタブの[モータ特性ファイル出力]が有効の場合は下記のようになります。

    ステップ数は以下の式で自動計算されます。
    [時間ステップ]が整数にならない場合はエラーとなり、計算が実行できません。

    [ステップ数] = 360/[極対数]/[1ステップあたりの機械角]/3

    1ステップ当たり、「回転機タブ」の[周方向メッシュ分割角度]*[1ステップ当たりの回転量]だけ回転移動します。
    1ステップの時間幅は [周方向メッシュ分割角度]*[1ステップ当たりの回転量]/([回転数]*360/60) [s] となります


磁場過渡解析[並進機]

磁場過渡解析における並進機解析の場合に使用します。

*磁場過渡解析は特別オプション機能です。

 

[ステップ数]を指定して解析します。

 

1ステップ当たり、「並進機タブ」の[進行方向メッシュ分割サイズ]*[1ステップ当たりの進行量]だけ並進移動します。
1ステップの時間幅は [進行方向メッシュ分割サイズ]*[1ステップ当たりの進行量]/[移動速度] [s] となります。

 

[出力間隔を指定する]をチェックし、間隔を指定すると、出力する結果を制限し、結果ファイルサイズを小さくすることができます。

10を入力した場合、10回に1回の頻度で結果をファイルに出力します。

 

電磁波解析
(熱との連成ではない場合)

 

 

電磁波過渡解析の場合に使用します。

*電磁波過渡解析は特別オプション機能です。

 

設定項目

解説

伝搬速度計算

電磁波の伝搬速度と伝搬時間を計算することができます。

 

 

電磁波解析タブの「ポート毎に入力を行う」にチェックが入っている場合、ここで入力波形を設定します。

入力波形の設定については入力波形を参照してください。この場合全てのポートにおいてここで設定

された入力波形が適用されます。

「ポート毎に入力を行う」にチェックが入っていない場合は各ポートの境界条件で入力波形を設定して

ください。

 

設定されている入力波形をグラフで確認できます。この波形を参考に解析終了時刻を設定することが

できます。

 

解析終了時刻

解析が終了する時刻を設定します。設定されている入力波形から算出される時刻ステップ幅をもとに

予想される出力ステップ数が「予想全出力ステップ数」として表示されます。

 

残留フィールド比が閾値を下回れば自動終了する

電磁波過渡解析ではモデル内に残留する電界の量を各時刻においてモニターしています。また、その

時刻までの最大電界残留量に対するその時刻の残留電界量の割合を残留フィールド比と呼びます。

このチェックボックスにチェックが入っている場合にこの残留フィールド比が閾値を下回れば、設定された

解析終了時刻に到達しておらずとも解析を自動終了します。

 

閾値

残留フィールド比と比較し、解析を自動終了するかを判断するときに使用されます。

また、電磁波解析タブの「ポート毎に入力を行う」にチェックが入っている場合に解析終了時刻において
残留フィールド比がこの閾値を上回っているときは、残留フィールド比が小さくなる時刻までの結果(電圧、

電流、Sパラメータ)を予測します。フィールド結果の予測は行いません。この予測結果はリスタートするときに
解析終了時刻の設定目安となります。

 

フィールド出力設定

 

フィールドを出力する

チェックが入っているとフィールドが出力され、解析結果でフィールドの時刻応答を確認できます。

 

フィールド出力間隔

フィールドを出力する間隔を設定します。自動決定される時刻ステップ幅とフィールド出力間隔

から出力されるフィールドのステップ数が「予想フィールド出力ステップ数」として表示されます。

 

  • 全出力ステップ数はポートにおける電圧などの結果テーブルに出力されるステップ数です。
    フィールド出力ステップ数はそれに対してフィールドが出力されるステップ数です。フィールド
    出力間隔が1よりも大きい場合は両者の値は異なります。