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電場/電界解析ソフトウェア F-VOLT

[自然界の現象は様々な要素が複雑に組み合わされており、ひとつのテーマを解析する場合にも、そこには構造、伝熱、電磁場/電磁界、圧電、音響、熱流体など幾つかの解析対象が複合化されています。
電磁場/電磁界解析はその中の一つで、電磁現象をシミュレーションします。
電磁現象は通常目で確認することはできませんが、対象をコンピュータ上でモデル化し、シミュレーションすることにより、可視化できるようになります。

電磁界は、それが電磁波として伝搬するかどうかで、高周波電磁界と低周波電磁界に分かれます。低周波電磁界は磁界と電界にそれぞれの現象が分かれます。
ここでは、低周波用電場/電界シミュレーション用ツールについて紹介いたします。

電場/電界解析を行なう場合、どのように解析を進めればよいか迷うところです。生じている現象を分析し、どのような方法で解析すればよいか検討が必要です。

電場/電界解析コンシェルジュはこちらへ

[ F-VOLT ]はプリ・ポスト・プロセッサ [ Simcenter Femap ]と[電場/電界解析機能]を組合せた製品です。
[ Simcenter Femap ]は、有限要素法解析のための汎用CAEプリポストプロセッサです。
NASAが開発した有限要素法コードNASTRAN用のプリポストプロセッサとして1985年に生まれました。その後30年以上にわたり全世界の主要な産業で利用されています。

操作手順は、[モデル読込み]から[ポスト処理]まで解析ステップ順に作業タブが表示され、このタブの順に解析作業を進めることができます。
電場/電界解析が初めての方でも、すぐに使用することができます。

下図は線形電場/電界解析事例です。正負電極間の誘電体中に5個の金属球が存在する場合の静電容量計算例です。

静電界解析 (ソリッドデータ読込時
/正負電極/誘電体/5個の金属球)

ソリッドモデル読込み後、物性定義、メッシュ作成、荷重設定を行い、計算実行、ポスト処理と、表示されるタブ通りに作業を進めれば、下図のような解析結果を得ることができます。

静電界解析 (金属球周囲の電界分布/誘電体のみ表示)

[F-VOLT]は高度な電界解析にも適用できます。下図は[電界解析]の事例です。
溶液中の金属管周りの電界分布を解析していますが、厚さが[0.2mm]の金属パイプに、厚さ方向に2層のメッシュを作成しています。
モデル作成がかなりむずかしいレベルの解析ですが、[F-VOLT]では特に問題なく解析することができます。

電界解析ソフトウェア F-VOLT

電界解析 (電解液中の金属パイプ周囲の電界分布)

[F-VOLT]のプリ・プロセッサ[Simcenter Femap]には簡易版の3次元CAD機能が備わっていますので、CADデーターが無くても、図面データからCADデーターを作成して電場/電界界解析を行なうことができます。

2"

[F-VOLT] ができること:

  • * 静電界解析/電流分布解析
  • * 周波数応答解析 (周波数設定)
  • * 過渡応答解析 (時刻テーブル設定)
  • * 入力条件:電荷密度
  • * 境界条件:節点電位/並進周期/回転周期/等ポテンシャル
  • * 解析結果:電位分布/電界分布/電流分布/電束密度/電荷密度など
  • * 入力振幅を変化させて連続実行 (時間関数テーブル設定)
  • * 解析対象の相対位置を変化させて連続実行時間 (時間関数テーブル設定)
  • * スライドインターフェイス:互いに移動するモデルの解析
  • * 解析解と有限要素法モデルとの連成解析 (遠方場の解析)
  • * 電界分布解析:境界での電位および電荷分布から計算
  • * 電流分布解析:境界での電位から導体中を流れる電流分布から計算
  • * 浮導体が存在するような同電位条件の計算
  • * 導体内に電流を流した時に発生するジュール熱の計算
  • * 誘電損失およびジュール損の計算
  • * 多様な電極パターン間の静電容量計算
  • * 電荷間に作用する電気力、トルクの計算
  • * 時間的に変動する誘電体内に生ずる変位電流を考慮した解析
  • * 誘電体内を流れる変位電流と同時に導体中を流れる電流の分布
  • * (反)周期境界条件を設定:平行移動/回転移動
  • * 問題発生個所からのリスタート機能

[ F-VOLT ]の製品仕様につきましては こちらへ

[ F-VOLT ]の動作環境につきましては こちらへ

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:静解析   :過渡応答解析   :周波数応答解析

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