実規模電磁界解析のための数値計算技術

カテゴリ: 技術報告

論文No: 1129

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門

発行日: 2008/09/10

タイトル(英語): Advanced computational techniques for practical electromagnetic field analysis

著者名: 実規模電磁界解析のための数値計算技術調査専門委員会編

著者名(英語): Advanced computational techniques for practical electromagnetic field analysis

キーワード: 電磁界数値解析，大規模・高速計算，磁気特性モデリング，ベンチマークモデル／Electromagnetic field analysis, large-scale and high-speed computations, modeling of magnetic properties, benchmark model

要約(日本語): 近年，数値電磁界解析技術が目覚しい進歩を遂げている一方で，設計対象や解析対象がますます複雑化，多次元化，大規模化し，計算時間のさらなる短縮化，高精度化が要求されている。 本報告は，様々な数値解析技術の実規模問題への適用時に発生する課題を整理すると同時に，電磁界数値解析技術のさらなる深度化を目指し，以下の項目について調査を行った結果をまとめたものである。（１）マルチグリッド法，高速多重極法，並列計算などに代表される高速大規模数値計算技術の現状調査。（２）磁気ヒステリシス特性やベクトル磁気特性，積層電磁鋼板の均質化モデルなど，電磁材料のモデリング手法の実用化技術についての調査。（３）実規模ベンチマークモデルの策定，およびそれらのモデルを用いての各種高速大規模解析手法の得失・有効性に関する検討。（４）2 次元磁界解析に残された課題調査や電磁界解析に関する重要公式の収集など，電磁界数値解析技術の教育・普及に向けた調査。 本報告でまとめられた内容は，プログラム開発を行なう研究者が最新の解析技術を知ることができるだけでなく，市販の解析ソフトを活用する技術者や一般ユーザーが電磁界数値解析技術の現状・留意点を把握する上でも，有用と考えられる

要約(英語): Recently, the technology on electromagnetic field computation has been developed drastically for the design of electric machines. However, the configurations of the design objects become more complex, which results in a strong demand to perform the extremely large-scale analysis with sufficient accuracy at high speed. With this background, the purpose of this report is to clarify the issues of various computational methods of electromagnetic field which are encountered in practical applications and to develop more sophisticated numerical techniques from the standpoint of computational accuracy, CPU time and memory requirements. The subjects of this report are as follows: (1) the high-speed and large-scale numerical techniques such as the multigrid method, the fast multipole method and parallel computation, (2) the practical applications of modeling methods for magnetic hysteresis,two-dimensional magnetic properties, or laminated iron core, (3) the proposal of benchmark models useful for practical design of electric machines, and the investigation of the advantages and disadvantages of various numerical methods by using the proposed benchmark models, (4) the survey of issues remained in two-dimensional electromagnetic analysis, and the various kinds of mathematical formulas useful for the electromagnetic field analysis.

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