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電気モーターの銅製巻線のシミュレーション
optiSLangを適用し、電気モーターの銅製巻線の材料挙動のシミュレーションを改善するための材料モデルの検証と最適化を実現
2021年8月
不均質な材料のシミュレーションは、計算時間が長いことが課題として挙げられます。理想化のアプローチは、計算時間を最小限に抑えるためによく用いられますが、同時にコンポーネントの挙動を正確に表すことが必要です。この理想化により構築した合成材料のモデルを適切なテストにより検証し、最適化することが必要になります。ここでは、電気モーターの巻線を例に、その手順をご紹介します。
目次
- はじめに
- 方法論
- 理想化とFEシミュレーション
- 参照試験
- 固有値の同定
- 感度解析と最適化
- 結果とまとめ
モデルキャリブレーション
実際のコンポーネントと同じ特性を持つ理想的な材料を定義します。その後、スロットバー（電気モーターの巻線から取り出した単純な棒状の試験片）について、この理想化された材料を用いて理論モード解析を行います。実験モード解析は、参照テストの役割を果たします。MAC基準を用いて計算値と測定値を比較し、試験結果に応じて材料パラメータを最適化します。
感度解析と最適化
各種パラメータが固有振動数やモード形状に及ぼす影響を感度解析によって検討します。感度解析の結果、樹脂と銅の弾性率、およびワイヤーの直径が主要なパラメータであることがわかりました。感度分析に続いて、Adaptive Response Surface Method（ARSM）を用いて、主要なパラメータの最適化を行います。
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