アモルファス金属の磁気特性測定洋標準試験器の試作

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磁性材料の磁気特性測定用単板磁気試験器を解析するための新しい三次元数値解析法を開発し、それを用いて、試験器の最適構造及び寸法を検討するとともに、実験的検討も行い、数値解析法等の妥当性を明らかにした。本研究の成果を要約すれば、以下のようになる。1.磁束が与えられた三次元有限要素法の開発励磁巻線中の電流しか与えることのできなかった通常の有限要素法を改良し、Bコイルに鎖交する磁束の時間的変化を境界条件として与えて。単板磁気試験器内の三次元磁界の分布を求める手法を開発した。本手法の開発により、実際の励磁条件を考慮した解析が可能になった。2.数値シミュレ-ションによる最適構造の決定磁界の強さや鉄損等を測定する場合の誤差要因である試料中のうず電流分布を、数値シミュレ-ションによって解析することにより、ダブルヨ-ク型試験器が、試料のオ-バ-ハングの影響をほとんど受けないことを明らかにした。また、シングルヨ-ク型試験器を用いた場合の誤差とオ-バ-ハングの長さ及びヨ-ク間の距離の関係を定量的に検討した結果、シングルヨ-ク型の場合でも、Bコイル及びHコイルの長さを調節すれば、ダブルヨ-ク型と同様に精度良い測定が可能であることを示した。さらに、巻線の寸法及び素線径と励磁電圧波形のひずみ率の関係を検討し、波形ひずみが最も少ない。最適な巻線の寸法及び素線径が存在することを明らかにした。3.実験的検討数値シミュレ-ションによって得られた最適構造及び寸法の、アモルファス金属用単板磁気試験器を制作して、磁束分布及びうず電流分布を測定し、解析結果と比較した。その結果、今回開発した数値解析法及びそれを用いた最適構造及び寸法の検討が妥当であることが確認できた。