回転機械専用の簡素な投影法

概要

本章では、回転機械専用の簡素な投影法を使用してインポート / エクスポートのデータコンテキストにおいて力コレクションを作成する方法について説明します。この種のコレクションを使用すると、電気機械のNVH解析の設定用にOptiStructにエクスポートする目的で、メッシュ上の力を計算することができます。

このページでは次の各トピックについて説明します：

  • アプローチの説明
  • この力コレクションの作成
  • 制限事項
  • 例

アプローチの説明

このアプローチは、データ収集のサポートと仮想サポートという2つのデータサポートに基づいています。データ収集用のサポートはインポートするか、データサポートを使用してFluxメッシュから作成することができます（図 1参照）。仮想サポートは半径で定義された円筒で、図 1に示すように、中心はXY平面上の(0,0)に強制的に配置されます。半径方向と接線方向の磁気圧力は、円筒の座標系でMaxwellテンソルの手法で計算され、仮想円筒サポート上の複数の方法と統合できます。最終的には、データ収集のサポートに投影されます。
注: 仮想サポート（円筒）はFluxには表示されません。


図 1. 永久磁石同期機械と2つのデータサポート：（a）データ収集のためにOptiStructにインポートされるサポート、（b）仮想円筒。

このコレクションの作成

電気回転機械専用のこのタイプのコレクションは、Static/Transient Magneticアプリケーション用のすべてのFluxモジュール（2D、3D、Skew）で使用できます。作成手順は以下のとおりです：
  • データツリーで、Forces data collectionメニューを選択します。
  • Forces data collection専用のGUIで、Simplified projective method dedicated to rotating machinesを選択します。
  • Definitionタブで次の手順を実行します：
    1. 仮想サポートの半径の値を入力するか、自動モードで設定します。
    2. データ収集のためのデータサポートを選択します。
  • Advancedタブ（各欄にはデフォルト値がすでに入力済み）で、
    1. Minimum number of computation points along the perimeterに値を入力します（整数値にする必要があります）。デフォルト値は1080ポイントです。
    2. Maximum projection distance (0 for optimal value)に値を入力します。デフォルト値は0です（最適値）。
  • Collection intervalとして、以下のいずれかを選択します：
    • Collect for all the steps of the scenario
    • Collect only for the current step
    • Collect for a specified interval
  • OKをクリックします。
  • データツリーで作成したばかりの力データコレクションを右クリックして、Collect dataコマンドを実行します。
注: アドバンストモードでは、さらに多くの積分オプションを使用できます。このページをご参照ください。
注: 次の手順では、データビジュアライザーによって力を可視化したり、データのエクスポートによってOptiStructにエクスポートしたりすることができます。

制限事項

  • データ収集のためのサポートは、3DおよびSkewアプリケーションの場合でも円筒で、XY平面上の(0,0)に中心が配置される必要があります。
  • 軸力（円筒軸に沿った力）は、0です。
  • 仮想サポートとデータ収集用のサポートは、同じメカニカルセット内に存在する必要があります。
  • 仮想データサポート用に選択する半径は、回転子パートまたは固定子パートに付着してはならず、空気または真空領域に存在する必要があります。

例

この例の目的は、Fluxのシナリオ解析後に、図 1に示す電気機械の各歯にかかる全体の力を計算することです。

この目的のため、データ収集のためのサポートをOptiStructからインポートします（図 1のパート（a）と同じもの）。このサポート上で、前述のSimplified projective method dedicated to rotating machinesを使用して力が計算されます。

下の図に示すように、Fluxで自動計算される半径は、移動シリンダー（異なるメカニカルセット間のラインに対応する）と固定子領域の間に配置されます：



図 2. 仮想サポートの半径の定義： 赤は移動シリンダー、黒は磁気圧力を計算するための仮想シリンダー。
半径を正確に定義した後は、力データコレクションを右クリックしてCollect dataコマンドを選択し、データを収集する必要があります。下の図に示すように、データビジュアライザーによって力が可視化されるようになります。


図 3. 永久磁石同期機械の各歯における全体の力の可視化：（a）収集サポートに対する法線方向の力、（b）収集サポートに対する接線方向の力。