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高周波誘導加熱解析(弱連成/強連成) F-MAG-IH

[ F-MAG-IH ]は、高周波誘導加熱解析ソフトウェアです。
高周波電流により生じた渦電流のジュール損発熱(誘導発熱)を求め、さらに熱伝導解析を行ない、時間とともに変化する温度分布を求めます。
強連成解析もできる高機能な磁界・熱伝導連成解析ソフトウェアです。

高周波誘導加熱解析ソフトウェア[ F-MAG-IH

高周波誘導加熱解析ソフトウェア[ F-MAG-IH ]
誘導加熱による歯車の焼き入れの解析例

誘導加熱による歯車の焼き入れの解析例

高周波誘導加熱解析ソフトウェア[ F-MAG-IH ]の主な機能につきましては、熱伝導連成解析機能以外は、磁界解析用ソフトウェア[ F-MAG ]と同じです。

磁界解析用ソフトウェア[ F-MAG ]の製品につきましてはこちらへ

高周波誘導加熱では、被加熱物表面の極めて薄い層にうず電流(渦電流)が発生しますので、これを精度よく解析できることが求められます。
したがって、高周波誘導加熱解析に使用できるソフトウェアとして、以下の条件が求められます。

(1) まず最初に、精度良く解析できるメッシュモデルを作成する必要があります。
高周波誘導加熱装置では一般的に下図のようなパイプ形状のコイルを使用します。したがって、下図のような被加熱物とパイプ形状のコイルの部材に周囲の空気を含めたメッシュモデルを簡単に作成できなければなりません。

(2) 高周波誘導加熱は渦電流のジュール損発熱により実現しますので、発生する渦電流量を正確に求める必要があります。
渦電流は被加熱物の表面の極めて薄い層(表皮層)に生じますので、その表皮層の厚さを求め、その部分のメッシュを作成しなければなりません。
F-MAG-IHでは、理論式を基に、下図のような計算ダイアログを作成しました。必要な表皮層の厚さを求め、簡単に表皮層メッシュを作成することができます。
表皮層メッシュは被加熱物のメッシュモデルに追加作成しますので、必要に応じて何度でも可能です。

高周波誘導加熱解析では、渦電流損による被加熱物の発熱分布まで求めましたら、次に被加熱物の時間的な温度分布の変化まで求めます。
そのためには、磁界と熱伝導の連成解析が必要になります。

F-MAG-IHには、強連成解析機能も備わっています。

[連成解析]につきましてはこちらへ

強磁性体の誘導発熱による熱伝導解析など、幅広い連成解析ニーズに対応しています。

強磁性体が高温にさらされると、その磁性を失います。
このような現象を解析するためには、透磁率の温度依存性を考慮した解析が必要になりますが、手動による連成解析では操作が煩わしいのが現状です。

物性の温度依存性につきましてはこちらへ

この作業の自動化を図り、簡単に強連成解析ができる環境を実現しました。
熱伝導解析の結果と磁界解析側の物性を各時刻ステップごとに照合し、磁界解析を再度行なうかどうかを自動的に判定しながら、最後の時刻ステップまで動磁界解析と熱伝導解析を繰り返し行ないます。
通常の連成解析(弱連成解析)もできます。
連成解析の自動化により、操作手順が少なく、使いやすい、そして精度よく解析できる環境を実現しました。

F-MAG-IH

※各商標または商品名はそれぞれの所有権保持者の商標または登録商標です。