Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

本研究では電気機器設計に対する応用を前提とした、有限要素法と境界要素法の併用手法の三次元化とうず電流問題への拡張を目的としてる。電磁界を数値解析するにあたり、場を記述する物理量としてどのような変数を採用するかで処理の難易や解析精度は影響を受ける。本研究では電磁場解析に際し、考察物理量として磁気ベクトルポテンシャルAと電気スカラポテンシャルφを用いるAーφ法、および磁界の強さHと磁気スカラポテンシャルψを用いるHーψ法の二手法に関して、接合に便利な有限要素・堺界要素併用法の定式化を提案し、具体的なモデルを解析することによりその有効性を示した。またHーψ併用法を用いて解析をおこなうにあたり、未知数の個数を減少させる目的で極力スカラ-ポテンシャルψを多用する方式や、有限要素法と堺界要素法の接合を容易にし計算機容量を節約する目的で有限要素法に辺要素を採用する方式などを検討し、電気学会(三次元電磁界計算技術調査専門委員会)で提案された三次元渦電流場検証モデルの解析をおこない、その妥当性と有効性を確認した。また、このような基礎理論の開発と並行して三次元電磁界解析の実機への応用もおこなった。具体的にはリニアモ-タ、磁気浮上用磁石や、誘導加熱装置などの解析をおこない妥当な結果を得ている。さらに電磁界解析技術の新しい展開を踏まえ、電磁場解析と数理計画法とを組合せ、電気機器の最適設計に応用するという試みを我々は数年前から続けており、MRI装置用高均一超電導マグネット、角筒形リニア誘導機などの二次元および、三次元回転対称の最適設計において良好な結果を得た。

【研究分担者】
横井利彰	武蔵工業大学情報処理センター	専任講師	(Kakenデータベース)
石山敦士	早稲田大学	理工学部	助教授	(Kakenデータベース)