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誘導加熱解析事例

磁場/磁界 有限要素法 静解析

アクチュエータの吸引力解析

(リニアアクチュエータ)

磁石と磁性体で構成された駆動子を軸方向
にずらした時に、駆動子と固定子間に生じる
吸引力をF-MAGで解析しました。

並進運動の解析にはスライドインターフェース
機能を使用しました。

今回解析しましたリニアアクチュエータの外観
形状は図1、2の通りです。
アクチュエータ 概観図
図1 リニアアクチュエータの外観図
アクチュエータ 概観図
図2 リニアアクチュエータの断面図
今回はリニアアクチュエータで生じる磁界の
周期性を考慮し、図3のような解析モデルと
しました。
摺動面にはスライドインターフェース機能を
使用し、移動側の部分にはその速度を設定
しました。
アクチュエータの電磁力解析モデル
図3 解析モデル
磁石の部分には、図4に示した方向の磁化を
設定しました。
アクチュエータの電磁力解析
図4 磁石の磁化方向
解析結果は図5~6のようになりました。

図5のグラフは駆動子の位置を軸方向に
変化させた際、駆動子と固定子間にかかる
軸方向の吸引力を示します。

“Maxwell”はマクスウェルの応力法による
吸引力、“Nodal”は節点力法による吸引力
です。
F-MAGでは電磁力計算を、マックスウェル
応力と節点力という異なるアプローチで計算
し、結果が一致した時、正確な計算結果と
判断します。
アクチュエータの電磁力解析
図5 ⊿yに伴い発生する吸引力の計算結果
(⊿y:X軸方向にずれた距離)
図6は、磁束密度のアニメーションです。
軸方向の移動に伴い、磁束密度の変化の
様子が見られます。
磁束密度分布
図6 ⊿yに伴う磁束密度分布の変化
(アニメーション)

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