ANSYS電磁石解析

モデルの作成

3次元CADでモデルを作成します．私は，Autodesk Inventor を使っています．ANSYSのDesignModelerでもモデルの作成はできますが，3次元CADを用意した方が良いでしょう．モデル作成時の操作性は，CADソフトウェアーの法が優れていると感じています．ただ，電磁石みたいに比較的単純な構造であれば，DesignModelerで十分でしょう．私の場合，電磁石の他に複雑な構造の計算も行いますので，3次元CADとの連携で作業を進めています．

モデルを作成したならば，ツールバーの ANSYS 11.0→Workbench をクリックします．そうすると，ANSYS Workbench が起動します．現在CADで表示しているモデルが表示されますので，それを選択して，CADジオメトリタスク→DesignModelrアイコン(緑の丸の中にDM)横の新規ジオメトリをクリックする．すると，DesignModelerが起動します．

もちろん，CADデータを一度保存して，ANSYS Workbench → DesignModelerを起動して，CADのモデルを読み込むこともできます．

DesignModeler

DesignModelerでは，空気層とコイルの作成を行います．これらは，CADソフトウェアーでは作成できませんので DesignModeler の仕事になります．

CADデータの取り込み

CADのデータを取り込みます．先に述べたCAD経由でDesignModelerを起動した場合は，次のようにします．

1. ツリーアウトラインにあるCADのモデル—Attach1という名前—を右クリックして作成を選択する．あるいはツールバーの作成アイコンをクリックする．

一方，CADを経由しないで，ANSYS Workbench →DesignModelerを起動した場合は，次のようにします．

1. メニューのファイル→外部ジオメトリファイルのインポートをクリック．
2. ファイルを選択→[開く]ボタンをクリック．
3. ツリーアウトラインにあるCADのモデル—Import1という名前—を右クリックして作成を選択する．あるいはツールバーの作成アイコンをクリックする．

もちろん，DesignModelerでモデルを作成する場合は，これらの作業は不要です．

コイルの作成

コイルの部分は，DesignModelerで作成しなくてはなりません．CADデータをコイルに変換することはできません．コイルの作成手順は，以下の通りです．

1. コイルの中心がある平面を作成します．この平面にコイル中心の線を描くことになります．
2. ツリーアウトラインにて基準となる平面を選択します．
3. ツールバーのルックアットアイコンをクリックします．平面の法線方向に視点が移動するので，作業が楽になる．
4. スケッチタブをクリックします．
5. 作図ツリーで，閉ループを形成する線を作成します．ワインディングボディは閉ループになる必要がある．
6. モデリングタブをクリックします．
7. ツールバーのコンセプト→スケッチからラインをクリックします．
8. ツリーアウトラインから閉ループが描かれている Sketch を選択します．
9. 画面左下の詳細表示のベースオブジェクト適用ボタンをクリックします．
10. ツールバーの 作成 アイコンをクリックします．
11. ツリーアウトラインの ラインボディを選択します．
12. 詳細表示にてワインディングボディをYesに変更します．
13. 詳細表示にて，巻き数:コイルの巻き数，CS 長さ:コイル断面の高さ，CS 幅:コイル断面の幅を入力します．

空気層の作成

磁場解析では，磁石の構造の他，空気層の部分も解析する必要があります．空気層の部分の電磁場も解析しなくてはなりません．そのため，空気層の部分もメッシュを作成する必要があり，その領域はユーザーが決めます．

1. メニューのツール→囲い込みをクリックします．
2. 詳細表示で，空気層の領域を適当に設定します．
3. ツールバーの作成アイコンをクリックする．
4. ツリーアウトラインのParts, Bodyの部分で，Widing Body以外のパーツを[Ctrl]キーを押しながらすべて選択する．そして，右クリックして，新規パーツこ構成を選択する．こうしないと，Simulationでエラーが発生する．

Simulation

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参考資料

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last update:2014/01/12 14:39:28