COMSOL Multiphysics^® 6.4 リリースハイライト

COMSOL Multiphysics^® バージョン6.4では, AC/DC モジュールをご利用のユーザー向けに, 過渡誘導境界条件, 端子の対称性サポートが導入され, 利便性向上も図られています. これらのアップデートとその他の詳細は以下をご覧ください.

過渡誘導境界条件

磁場 インターフェースにおける インピーダンス境界条件 および 遷移境界条件 が, 時間領域解析をサポートするようになりました. この更新により, 体積メッシュを使用して材料内部の表皮効果を解像することが不要になり, 時間領域において薄い導電層, プレート (シールド), またはコーティングを解析できるようになりました. 更新された境界条件は, 電磁界がほとんど内部に侵入しないバルク金属のモデリングにも有用であり, 材料 (通常は金属) の内部をモードに含める必要がありません. 代わりに, モデリング領域を材料の境界で単純に打ち切り, これらの境界条件のいずれかを適用することで表皮効果を表現できます. 本機能の利用例は, 遷移境界条件を用いた薄い導電層 チュートリアルモデルで確認できます.

非線形磁歪性コア, フレーム, および筐体を備えた 3D 変圧器モデルにおける突入電流と機械的振動を解析するために, インピーダンス境界条件 が, 過渡解析と組み合わせて使用されています.

端子の対称性

端子 機能が, 端子面積乗算係数をサポートするようになりました (詳細フィジックスインターフェース を有効化した後, 詳細設定 セクションで利用可能). これにより, 端子面積をスケーリングすることで対称性が考慮され, 接続された回路や負荷は, デバイスの一部のみがモデル化されている場合でも, デバイス全体を認識できるようになります. 例えば, モデルがデバイスの半分を表している場合は, 係数として2を使用します. このアップデートは, 静電場 インターフェース, 電流 インターフェース, および 磁場および電場 インターフェースで利用可能です.

タッチスクリーンの電極アレイ上の端子スイープの例. 色は, 単一の電極が有効化された際の電場分布を示しています. 抽出された静電容量行列は, 画面上のタッチペンの位置を反映します.

再設計されたコンテキストメニュー

すべての AC/DC のインターフェースにおいて, 機能コンテキストメニューおよびツールバー (またはリボン) が再設計され, 明確性と操作効率が向上しました. 機能は種類および使用頻度に基づいてグループ化され, 例えば 電流保存 (固体) などの頻繁に使用される機能は上位に配置され, 使用頻度の低い機能はサブカテゴリに配置されています. インターフェース全体で類似する機能は一貫性をもって整理され, 一部の機能は明確化のために名称が変更されました. これにより, シンプルなモデルから高度なモデルまで, ワークフローをより効率的に進められるようになっています.

COMSOL Desktop^® 環境において, 再設計された 電流 インターフェースの機能コンテキストメニューを表示. 右側のプロットは, 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ (IGBT) モジュールにおける電流密度分布を示しています.

シェルとメンブレインを用いた磁気力学

シェルおよびメンブレインの磁気力学のモデリングを容易にするために, 4つの新しいフィジックスインターフェースが利用可能です:

• Magnetomechanics, Shell
• Magnetomechanics, No Currents, Shell
• Magnetomechanics, Membrane
• Magnetomechanics, No Currents, Membrane

さらに, 新しい 磁気力学 (境界) マルチフィジックスカップリングノードにより, シェル および メンブレイン インターフェースを 磁場 インターフェースおよび 磁場 (電流なし) インターフェースとカップリングすることが可能になります. これらの追加機能は, チュートリアルモデル 非線形強磁性ダイヤフラム で確認できます. なお, この機能を使用するには構造力学モジュールが必要です.

電磁石によって引き寄せられる磁気ダイヤフラム. 変形とコイル周囲の磁場の様子を示しています.

新規および更新されたチュートリアルモデルとアプリ

COMSOL Multiphysics^® バージョン 6.4 では, AC/DC モジュールにいくつかの新規チュートリアルモデルが追加され, 既存のいくつかのチュートリアルモデルとアプリが更新されました.

高出力 IGBT モジュールの熱解析

この産業規模のモデルでは, 1200 V, 1800 A の IGBT モジュールの "オン" 状態の電熱挙動を調査します. 半導体の温度依存挙動には有効導電率が使用されています.

アプリケーションライブラリタイトル:
igbt_joule_heating
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キュリー温度と運動を考慮した誘導加熱

誘導加熱は, 焼入れ, 溶解, ろう付けなどの冶金プロセスで用いられます. ここでは, キュリー点の影響および温度依存の抵抗率を考慮し, 誘導加熱コイルを通過する機械ジョイントをシミュレーションします.

アプリケーションライブラリタイトル:
induction_heating_curie_movement_1khz
induction_heating_curie_movement_25khz
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非線形強磁性ダイヤフラム*

磁気ダイヤフラムは, 磁気機械効果により磁場下で変形する柔軟な構造です. このモデルでは, 磁気力学 (シェル) インターフェースを使用し, 薄肉構造における変形と磁場の連成解析を行います.

アプリケーションライブラリタイトル:
magnetic_diaphragm
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*構造力学モジュールが必要です

遷移境界条件を用いた薄い導電層

遷移境界条件 と インピーダンス境界条件 は, 薄い導電層, シェル, またはメンブレインを効率的に近似するために使用されます. この例では, 時間領域および周波数領域解析における 遷移境界条件 の有効性を検証します.

アプリケーションライブラリタイトル:
thin_conductive\layer
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細胞膜電気穿孔法

このモデルは, (医薬品分野に用いられるような) 電気パルスによる細胞の電気穿孔法を示したモデルです. モデルでは, 時間領域および周波数領域において, 多極デバイ分散材料データを使用しています. 結果は文献と比較されています.

アプリケーションライブラリタイトル:
cell_membrane_electroporation
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B–H 曲線チェッカー

更新されたB-H曲線チェッカーアプリは, B–H 曲線の検証と最適化に使用でき, ゼロ付近の微分透磁率の非単調な挙動を除去することを可能にし, ソルバーの性能を向上させます. さらに, 完全飽和領域に対する外挿オプションも改善されています.

アプリケーションライブラリタイトル:
bh_curve_checker
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