結果の説明: エネルギー、力、トルク

磁気エネルギー

あるポイントにおける磁気エネルギーの密度は、BHを使用して次の関係によって表されます:

線形の均質な等方性の問題の場合、これは次のように記述することもできます:

ボリューム領域内の磁気エネルギーは、次の積分で表されます:

磁力と磁気トルク

スタディドメインの変形不能パートに作用する磁力(磁気トルク)は、仮想仕事法によって計算できます。指定の方向の力(トルク)を求めるには、その方向のパートの仮想変位を基準にしてシステムエネルギーを算出します。

この方向の磁力Fmは、次の導関数によって求められます:

ここで、lはこの方向の基本線形変位です。

磁気トルクΓmは、次の導関数によって求められます:

ここで、θは基本角変位です。

この計算を実行するには、パートが空気で囲まれている必要があります。真空タイプの大きい領域や細い領域が存在できます。

表面力の密度

DFSMという量は、透磁率が異なる領域間に作用する表面力の密度()です。したがって、この量にはこれらの領域間の境界面でのみアクセスできます。表面力の密度()は、常にその表面に対して垂直です。

2つの領域(1と2)間の表面力の密度の理論式は、次の関係によって与えられます:

Fluxでは、これは、メッシュや解の質とは無関係に、に適した正規性を実現する式、すなわち、次の関係によって計算されます:

磁気材料が直線特性を有している場合は、次の積分によって表される表面力または磁気圧力Pmを定義できます:

磁気ボリューム領域の外部フェイスのグループでのDFSMの積分によって、これらの領域の全体力が得られます。この場合に達成される精度は、仮想仕事法によって達成される精度よりも理論的には低くなります。

ラプラス力

ラプラス力は、磁界に配置されている通電導体に作用する力です。

ポイントにおけるラプラス力の密度は、電流密度Jと磁束密度Bを使用して次の関係によって表されます:

ボリューム領域内のラプラス力は、次の積分で表されます:

導体に作用するラプラス力は、この導体のすべてのポイントにおけるJの値が得られる場合に計算可能です。

  • 非メッシュ化タイプのコイルの場合、そのコイルのすべてのポイントでの電流源の値がFluxによって直接提供されるわけではありません。したがって、ラプラス力の計算は直接可能にはなりません。
  • メッシュ化タイプのコイル(コイル導体タイプの領域)の場合は、そのコイル(JS1)のすべてのポイントに電流源の値が提供されるため、この計算が可能になります。