電気伝導解析
電気伝導解析では、電気負荷を受ける構造内の電位の計算が行われます。
- 電気伝導マトリックス
- Electric potential
- 電流
これは、電流の釣り合い方程式であり、未知の電位を求めます。
OptiStructの電気伝導解析
- 定常電気伝導(SSEC)
- 荷重(電流または強制電圧)は時間に依存しません。
- 多重定常電気伝導(MSEC)
- 荷重(電流または強制電圧)は時間に依存します。
電気連成解析
電気解析は、熱伝導解析と連成できます。
- 定常(線形 / 非線形)熱伝導解析が連成できるのは、SSECのみです。
- 過渡(線形 / 非線形)熱伝導解析が連成できるのは、MSECのみです。注: 過渡(線形 / 非線形)熱伝導解析は、DLOAD(SSECサブケースを参照しているTLOADを参照する)を介してSSECサブケースを呼び出すこともできます。これは連成ではなく、このケースではQVOLなど、SSECからの解が荷重として使用されます。
ユースケースの例として、電気負荷が一定で、電気材料が温度に依存しない場合は、この方法によって、計算時間を大幅に短縮できます。この方法を使用しない場合は、時間ステップごとに解を求める必要があります。
単方向連成
- 例1:定常熱伝導解析でSSECを荷重として呼び出す
-
Subcase 101 ANALYSIS ELEC SPC = 20 LOAD = 22 Subcase 102 ANALYSIS HEAT SPC = 21 JOULE = 101 LOAD = 25
- 例2:SSECで定常熱伝導解析を使用して材料を更新する
-
SUBCASE 101 ANALYSIS ELEC SPC = 20 LOAD = 22 TEMP(MAT) = 102 SUBCASE 102 ANALYSIS HEAT SPC = 21 LOAD = 25
- 例3:過渡熱伝導解析でMSECを荷重として呼び出す
-
SUBCASE 101 ANALYSIS ELEC SPC = 20 DLOAD = 23 SUBCASE 2 ANALYSIS HEAT SPC = 21 DLOAD = 26 TSTEP = 9 BEGIN BULK TLOAD1, 26, 101, ,JOULE, 28 TABLEG,28, +,…
双方向連成
- SSECで定常熱伝導解析を使用して材料を更新する
- SSECからのジュール熱が定常熱伝導解析に適用されます。
- MSECで過渡熱伝導解析を使用して材料を更新する
- MSECからのジュール熱が過渡熱伝導解析に適用されます。
単方向連成と双方向連成の例は、非線形定常熱伝導サブケースに拡張できます。
入力
電気伝導解析における関連入力ファイルエントリのサマリー。
TLOADエントリは、ジュール損失密度励起(TYPE = J、JO、JOU、またはJOUL)をサポートします。EXCITEIDは、ジュール損失密度を過渡熱伝導サブケースに適用可能な定常状態電気サブケースのIDを参照します。
類似点
次の表に、一部の電気伝導解析エントリと既存の熱 / 構造解析の類似点をまとめます。
タイプ | 電気伝導解析 | 熱解析 | 構造解析 |
---|---|---|---|
結果出力 | 電位 | 温度 | 変位 |
電界 | 温度勾配 | ひずみ | |
荷重および境界条件 | CURRENT | FORCE | |
CDENST4 | QBDY1 | PLOAD4 | |
SPC(電位) | SPC(温度) | SPC(変位) | |
SPCD(電位) | SPCD(温度) | SPCD(変位) | |
材料 | MAT1EC | MAT4 | MAT1 |
MAT2EC | MAT5 | MAT9 | |
MATT1EC | MATT4 | MATT1 | |
MATT2EC | MATT5 | MATT9 |
問題の設定
電気伝導解析の設定例。
$ *************************************************************
$ EXAMPLE TO DEMONSTRATE AN ELECTRICAL ANALYSIS SETUP
$ *************************************************************
OLOAD = 11
VOLTAGE = 11
GPCURRENT = 11
ELECMAT = 22
ELECFIELD = 22
HEAT = 22
CURRDEN = 22
SUBCASE 1
LABEL HEAT
ANALYSIS HEAT
IC = 1
JOULE = 2
TSTEP = 9
DLOAD = 28
SPC = 12
NLPARM = 6
SUBCASE 2
LABEL ELEC
ANALYSIS ELEC
DLOAD = 3
SPC = 10
TEMP(MAT) = 1.
BEGIN BULK
...
例
母線システムにおけるジュール熱のモデリングの視覚的な例。
母線は、さまざまな電子装置に電力を供給するためにさまざまな用途で広く使用されています。

図 1. 母線モデル
摂氏20度の初期温度がすべてのボディに適用されます。

図 2. 母線モデル上の境界条件. 赤色で示されているように、ゼロ電位が適用されます。

図 3. 母線上の温度分布

図 4. 母線上の電位
出力
サポートされる電気伝導解析の出力要求。
現時点で、結果は別の*_elecht.h3dファイルで、.h3dフォーマットでのみ提供されます。
電流平衡サマリーテーブルは、定常電気伝導解析用の.outファイルで提供されます。これは、SPCFORCE出力テーブルに似ており、合計印加電流とSPC電流で構成されます。
このテーブルは、現在、MSEC解析では使用できません。