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電磁界解析における高速大規模数値計算技術

電磁界解析における高速大規模数値計算技術

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カテゴリ: 技術報告

論文No: 1043

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門

発行日: 2006/01/05

タイトル(英語): High-speed and large-scale computation in electromagnetic analysis

著者名: 高速大規模電磁界数値解析技術調査専門委員会

著者名(英語): Research Committee on fast and large-scale computation in electromagnetic analysis

キーワード: Multigrid Method, Fast Multipole Method, Adaptive Meshing, Magnetic Material Modeling, Electromagnetic Analytical Formula

要約(日本語): 電気機器の設計や解析のための電磁界数値計算技術は近年発展が著しく、実用化が進んでいる。しかし、解析精度の向上や、最適化解析、熱や構造との連成解析などを目指すには、残された問題も多々ある。特に、自由度の大きい大規模な解析が高速に行えることが望まれている。このための解析方法として、近年、マルチグリッド法、高速多重展開法、アダプティブメッシング法、並列計算などが有望視されている。本報告では、これらの技術とその現状や解析検討について述べられた。従来の使用されている共役勾配法やニュートン・ラフソン法の改善による高速化手法についても述べられた。数値解析の高精度化のためには、磁性材料特性の高精度モデリングが上記解析手法と平行して必要であり、これらの調査が行われた。最後に、電磁場解析に頻繁に使われる積分公式や解析解等がまとめられた。これらの公式集は簡単な系の解析解を与え実用的に重要のみならず、電磁界解析プログラムの開発や検証のために有用であろう。

要約(英語): Recently, the technology on electromagnetic computation has improved drastically in recent years for design and analysis in electromagnetic devices and practical use of the technology has been advanced. However, there are remaining issues in the improvement of analytical accuracy, the optimization analysis, coupling analysis with the heat structure problems. Especially, it is hoped to perform a large-scale analysis with large degrees of freedom at high speed. As the analysis method for this, the multigrid method, the fast multipole method, the adaptive meshing and the parallel computation are hopeful view in recent years. This report presents the searched results of current status and analytical examination of these technologies. The report also presents the speed-up techniques by the improvement of the conjugate gradient method and Newton-Raphson method, which have been used widely. To make the numerical analysis highly accurate, the accurate modeling of the magnetic materials is also necessary and searched in the report. Finally, the integral formulations and the analytical solutions, which are frequently used for the electromagnetic field analysis, are reported. These will be useful for not only practical use in the evaluation of simple electromagnetic problems but also the development and verification of the electromagnetic analysis programs.

PDFファイルサイズ: 22,250 Kバイト

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