COMSOL バージョン 5.2 リリースハイライト

COMSOL Multiphysics バージョン 5.2 は、実効 HB 曲線または実効 BH 曲線の形式で実効磁気構成関係をサポートしています。 この機能では、実効不均質非線形材料による近似化で、周波数領域スタディにおける飽和金属などの非線形磁気材料をモデル化できます。 この公式では、時間調和励振に支配される非線形材料の (一次調波) 応答を計算できるため、過渡解析一式の計算コストを節約できます。

時間依存スタディ (青) で得られる解、線形化材料による周波数領域スタディで得られる解 (緑)、新しい実効材料近似化 (赤) の比較。

Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator アプリケーションは、新しい Effective Nonlinear Constitutive Relations (実効非線形構成関係) 機能に付属したアプリケーションです。 AC/DC モジュールの Magnetic-based インタフェースは、余分な過渡シミュレーション一式の計算コストなしで、周波数領域シミュレーションにおける非線形磁気材料の挙動を近似化するときに使用できる、実効 HB/BH 曲線材料モデルをサポートしています。

実効 HB/BH 曲線材料モデルには、補間関数として定義した実効 Heff(B) 関係または Beff(H) 関係が必要です。 このユーティリティアプリケーションでは、材料の H(B) 関係または B(H) 関係で始まる補間データを計算できます。

H(B) 関係または B(H) 関係は、テキストファイルからインポートするか、テーブルに入力します。 本アプリケーションは、2 種類のエネルギー手法で H(B) 関係または B(H) 関係の補間データを計算します。 結果として得られる実効材料特性は、COMSOL 材料ライブラリファイルとしてエクスポートでき、COMSOL Multiphysics ソフトウェアの *Magnetic Fields * インタフェースでモデルに使用できます。

BH 曲線と計算で得られた実効曲線の補間データとプロットを表示した、Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator アプリケーションのユーザーインタフェース。

AC/DC モジュール内の Magnetic Fields フィジックスインタフェースと、COMSOL Multiphysics ソフトウェアでそれに対応する 2D インタフェースでは、ユーザー定義の動的ライブラリとして実装された外部材料モデルを使用できるようになりました。 これにより、フィジックスインタフェースの柔軟性とモデリング機能を強化しました。 この機能は、External Material (外部材料) 機能に組み込まれており、ヒステリシスモデル、状態依存モデル、さらには均質モデルなどのカスタム拡張材料モデルをさまざまな離散化スキームで定義できます。

容量性タッチスクリーン装置の開発でコンセプトを早期に立証するツールとして、Touchscreen Simulator アプリケーションは、電場ノルムだけでなくシミュレートした静電容量行列も評価します。

本アプリケーションは、人間の指のファントムがあるタッチスクリーンの静電容量行列を計算します。指の位置と向きは、入力パラメータで制御します。 入力パラメータには、電極単位セルアレイのサイズ、指の位置、角度、タッチレベル、基板と上層の厚さ、その材料特性があります。

Touchscreen Simulator アプリケーションのユーザーインタフェースと、10x10 電極アレイタッチスクリーンモデルと dB スケールの電界プロット。

磁気探査は、一定のタイプの鉄鋼鉱床、なかでも磁鉄鉱と赤鉄鉱からなる鉄鋼鉱床に適用できる地質学的調査手法です。 この手法では、磁鉱の存在による磁気異常 (地球磁場の変化) の測定を使用します。

Magnetic Prospecting アプリケーションは、地球の磁場上の磁鉱の鉱脈効果をシミュレートし、地面上の指定した測定点における測定偏差を予測します。 高さマップ画像ファイルまたはデジタル標高モデル (DEM) ファイルをインポートして、その地域の地形とともに、指定場所の地球磁場データを定義します。

この計算では、地球表面の磁場のプロットとともに、当該地域の指定測定場所における予想偏差の数値データが生成されます。

Magnetic Prospecting アプリケーションのユーザーインタフェースには、磁場と鉱物の磁気特性を指定する入力フィールドがあります。

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誘導加熱は、鍛造その他の用途で金属を加熱する手法です。 ガス炉や電気炉などの従来の伝統的な加熱方式と比較して、誘導加熱では対象片を十分な制御下で直接加熱でき、処理時間を短縮できます。

Induction Heating of a Steel Billet アプリケーションは、ビレットが一定速度で通過する 1 つ以上の電磁コイルを備えた、鋼ビレット向けのシンプルな誘導加熱システムの設計に利用できます。 コイルは交流電流で励起され、金属ビレットに渦電流を誘導して、ジュール加熱による熱を生成します。 ビレットの横断面、コイル番号、配置、サイズは、初期温度と周囲温度、個々のコイル電流と合わせて、すべて本アプリケーションで入力として指定できます。

計算で解が得られると、本アプリケーションは処理の過程でビレット温度と電流密度をプロットします。 また、本アプリケーションはビレットとシステムのパワーバランスで予測温度範囲で数値データを計算します。

Induction Heating of a Steel Billet アプリケーションは、ビレットの温度範囲とパワーバランスを計算し、電流密度と温度プロットを結果として表示します。

新しいスミスプロットグループでは、インピーダンス、アドミッタンス、反射データをスミスグリッドにプロットできます。 スミスプロットは、複雑な値の S パラメータ (反射係数) を入力インピーダンス、アンテナのアドミッタンス、伝送回線、またはその他ネットワークコンポーネントに関連付けるときに便利です。 S パラメータプロットがデフォルトで生成されるスタディの場合、スミスプロットは自動的に生成されます。

カラースケールが、シミュレーション周波数を表し、フィルタが 50 オーム約 7.65 GHz に一致していることを示すCPW バンドパスフィルタのスミスプロット。