インターネット環境下における電磁界・熱・流体連成解析システムの開発

互联网环境下电磁场/热/流耦合分析系统的开发

• 批准号: 13750245
• 负责人: 村松 和弘
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750245/
• 关键词: 電磁界解析法; 熱・流体解析法; 連成解析; 非適合要素; 四分木法; インターネット; JAVA言語; 電磁界解析; 自動分割法; 辺要素; 六面体要素

本研究の目的は,各機関で開発された各種数値解析法の相互利用の促進,および数値解析法のさらなる普及のため,電磁界解析法と熱・流体解析法をインターネットを介してホームページ上で連成できるシステムを開発することである.そのため,本研究では,電磁界解析および熱・流体解析に関してホームページ上で動作する自動化されたシステムを開発するとともに,それらをホームページ上で公開する方法について検討を行う.本研究で得られた成果を下記に示す.1.四辺形非適合要素分割を用いた電磁界解析システムの開発電磁界解析の自動化を図るため,形状変換と四分木法を併用した四辺形非適合要素分割を用いた自動分割法の開発,非適合要素の磁界解析法の開発,結果表示のソフトウェアの開発を行った.また,本非適合要素分割に対応したスムージング法,アダプティブ自動分割法も開発することにより,さらに実用的な方法とした.2.電磁界・熱・流体連成解析法の高速化従来,電磁界・熱・流体連成解析は,流体解析の計算時間が膨大となり,実機への適用が困難であった.そこで,本研究では,流体解析について,新たに差分法で陽解法を用いた解析法のソフトウェア開発し,既に開発済であった有限要素法で陰解法を用いた解析法との優劣比較を行い,同等の精度という条件の下,新たに開発した陽解法が格段に高速であることを示した.これにより,実用的な計算時間で電磁界・熱・流体連成解析を行なうことが可能になった.3.ホームページ上での動作本研究の全てのソフトウェアを,インターネット対応言語であるJAVA言語を用いて作成することにより,ホームページ上で動作する電磁界解析法と熱・流体解析法が開発できた.

The purpose of this study is to promote the mutual utilization of various numerical analysis methods in various organs, to popularize numerical analysis methods, to develop electromagnetic field analysis methods and thermal fluid analysis methods. In this study, electromagnetic field analysis and thermal fluid analysis were conducted on the basis of the method of automatic system development. 1. The development of automatic electromagnetic field analysis method for four-sided non-suitable element segmentation and the development of automatic magnetic field analysis method for non-suitable element segmentation. 2. Rapid development of electromagnetic-thermal-fluid linkage analysis method, and expansion of computational time of electromagnetic-thermal-fluid linkage analysis method. In this study, the fluid analysis method was developed by using the finite element method and the analytical method. The advantages and disadvantages of the analytical method were compared. Under the same accuracy and conditions, the new differential method was developed by using the analytical method. The calculation time of the electromagnetic field, heat and fluid is connected to the analysis method of the electromagnetic field, heat and fluid.

项目成果

内田正彦, 村松和弘: "形状変換を利用した四分木法による非適合要素自動分割法"平成14年電気学会全国大会講演論文集. (発表予定). no.5-no.169 (2002)

Masahiko Uchida、Kazuhiro Muramatsu：“使用形状变换的四叉树方法自动划分不合格元素”日本电气工程师学会 2002 年全国会议论文集（待提交）。 (2002)

村松和弘, 高橋則雄: "辺要素有限要素法における運動導体の取扱法の検討"電気学会静止器・回転機合同研究会資料. (SA-01-23,RM-01-91). (2001)

Kazuhiro Muramatsu、Norio Takahashi：“研究如何在边缘元有限元法中处理移动导体”日本电气工程师学会固定和旋转机器联合研究组的材料（SA-01-23，RM-01- 91）。（2001）

K.Muramatsu, Y.Yokoyama, N.Takahashi: "3-D Magnetic Field Analysis Using Nonconforming Mesh with Edge Elements"IEEE Trans.Magn.. Vol.38 No.2(掲載予定).

K.Muramatsu、Y.Yokoyama、N.Takahashi：“使用带边缘元素的非一致性网格进行 3-D 磁场分析”IEEE Trans.Magn. Vol.38 No.2（待出版）。

K.Muramatsu, M.Uchida: "Automatic mesh generation and magnetic field analysis using nonconforming quadrilateral elements"Digests of the Tenth Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation. 70 (2002)

K.Muramatsu、M.Uchida：“使用非相容四边形单元自动网格生成和磁场分析”第十届 IEEE 电磁场计算双年会摘要。

内田正彦, 村松和弘: "非適合四辺形要素分割図におけるスムージング法の検討"平成15年電気学会全国大会講演論文集. 5-100 (2003)

Masahiko Uchida、Kazuhiro Muramatsu：“非合格四边形单元划分图的平滑方法的研究”日本电气工程师学会 2003 年全国会议论文集 5-100（2003）。