チュートリアル・理論解比較

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電場静解析の2次元モデルで、2つの円筒導体が形成する電場を計算しています。電場解析の結果から、静電容量値が計算されます。容量値の計算結果は理論値と5%程度の誤差で一致することを確認しました。

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軸対象解析で、円筒形磁石が形成する磁場を計算しています。 磁束密度は理論値とよく一致しています。

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はめ合い部品同士は無応力状態では干渉の位置関係となるため、異なるメッシュ空間設定を行いFemtetの干渉除去処理を回避しています。 円筒部品同士の接触面圧は理論値とよく一致しています。

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長方形ボディの内部から表面に向かって到達温度が低下する分布を設定したモデルの熱荷重解析の結果を示しています。 到達温度分布によって内部では圧縮応力が発生し、外部では引っ張り応力が発生しますが、その解析結果が理論値とよく一致していることが分かります。

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円孔のある長方形ボディに引っ張り荷重を印加すると円孔の端部において応力が集中します。 この部位の応力最大値と断面平均値の比率が応力集中係数です。 本事例では解析値と理論値がよく一致していることを示しています。

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理論解F=IBLsinθ=0.01Nに対し、Femtetの電磁力の結果Fz=-0.01Nと一致することを確認しました。 向きについてもフレミング左手の法則にしたがい、-Z方向に力が発生したことがわかります。

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パーミアンス法をもとに、断面10x10mm, 周長120mmの磁路に、起磁力として厚さ1mmの磁石を挟み込んだときの閉磁路をもちいて、鎖交磁束を理論計算とFemtetのFEM解析で比較しました。その結果2%以下の誤差で一致することを確認しました。

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半径rのループコイルに電流1Aを印加した簡単なモデルで静磁場解析をおこなっています。ビオサバールの法則から得られる磁束密度に対して、Femtetの結果は2.7%程度の解析精度でほぼ同等の結果が得られました。また、中心軸上の結果をプロットしましたが、理論解に対して追従する様子も確認することができました。

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解析モデルでは、1/4対称モデルをもちいて、上下面に交流を印加し、側面に開放境界を設定して解析を実行しています。理論値と解析値はよく一致していることが確認できています。

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解析モデルではばねの荷重印加面に対して変位固定および等変位オプションを追加設定しています。 これによって荷重面の回転や軸方向以外の変位を抑制して軸方向のたわみを解析することができます。 理論値と解析値はよく一致していることが確認できています。

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オリフィスの実験式をもとに、内径200mmの円管の途中に孔径110mmのオリフィスを取付けて、この中を通る空気量と流速を求めました。その結果、理論解とは3-4%程度の誤差となり、ほぼ同等の結果が得られました。

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本事例では、片持ち梁の理論解と共振解析の結果を比較しています。 本事例を通じてモデルの作成方法および、解析結果の確認方法を習得することができます。 5次モードまで解析した結果、Femtetの共振周波数は理論解とほぼ一致しました。

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本事例では、J字型に直角に曲げられた片持ち梁の理論解と応力解析の結果を比較しています。 本事例を通じてモデルの作成方法および、解析結果の確認方法を習得することができます。 片持ち梁のたわみ量は理論解6.74mmに対し、Femtetでの解析結果6.78mmと良好な結果が得られました。