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マグネットクランプの磁界解析事例

磁石周囲の磁束密度分布事例

マグネットクランプはワークを押さえるツールですが、この磁力式クランプの磁界解析を行ないました。
クランプは下図のように、6セットのマグネットで構成されています。
アルニコ磁石は上側N極/下側S極で垂直方向に磁化されていますが、ネオジウム磁石は内側がN極/外側S極で径方向に磁化されています。
磁化方向が2種類混在しますので、磁石の磁化は、1個ずつ原点に移動して行いました。

6個の磁石を逐次原点まで移動する必要がありますので、FemapのMACRO機能を利用して操作の自動化を図りました。

Femap/MACROについてはこちらへ

リッドモデル外観 ソリッドモデル外観

ソリッドモデル断面図

ソリッドモデル断面図

ソリッドモデル外観 (プレート除く)

ソリッドモデル外観 (プレート除く)

ソリッドモデル断面図 (磁石のみ)

ソリッドモデル断面図 (磁石のみ)

メッシュモデル外観 (1/4モデル)

ソリッドモデル断面図 (磁石のみ)

磁界の対称性を考慮し、[1/4モデル]としました

物性

ソリッドモデル断面図 (磁石のみ)

荷重

磁石の磁化は残留磁束密度(Br)を基に以下の値を設定しました

N38: Br/μ0 = 9.98 x 105 (A/m)

LNG52: Br/μ0 = 1.05 x 106 (A/m)

解析結果:磁束密度分布コンター図

解析結果:磁束密度分布コンター図
解析結果:磁束密度分布コンター図

解析結果:磁束密度ベクトル線図

解析結果:磁束密度ベクトル線図
アルニコ磁石の磁化方向:図面と逆方向

ベクトル線の長さは磁束密度値に比例させていませんので、[零]に近い値でも同じ長さになります。
あくまで方向を確認するための方法です。表示色と磁束密度値との関係はコンター図と同じです。

解析結果:磁束密度分布グラフ (グラフ化位置/範囲)

解析結果:磁束密度分布グラフ (グラフ化位置/範囲)

解析結果:磁束密度分布グラフ

解析結果:磁束密度分布グラフ
解析結果:磁束密度分布グラフ

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