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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
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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。
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[解析属性]タブ の、
[ボディ属性/材料定数]
をクリックします。
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[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。
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このボディ属性名は任意の名前です。
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[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
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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。
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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。
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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。
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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。
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この材料名は任意の名前です。
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[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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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[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。
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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。
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[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。
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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。
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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
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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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