お客様各位

お問い合わせやWEBでよく閲覧されている解析事例を定期的に紹介しています。
今週は今月更新をした誘導加熱の事例をご案内します。

文末では、JMAG-Designer Ver.19.1より材料データをご提供いただきましたvoestalpine社とのニュースリリースをご案内します。


233 – 誘導加熱コイルの最適化

誘導加熱という複雑な現象に加え、キュリー点を超える加熱により材料特性も大きく変化するため加熱状態の推測は困難です。
そのため、詳細な現象を扱うことができるJMAGを用いたシミュレーションは有用です。
歯車の高周波焼入れに使用するコイルの設計に最適化機能を用いて実施した例を示します。

最適化条件

コイルは2巻とし、ワークの中心からの距離CPositionとコイルの幅CWidthを設計変数とします。また、入力電流Iampも設計変数として定義します。
コイル寸法の設計変数を図1に、各設計変数と設定範囲を表1に示します。
温度評価点を図2に示し、コイル最適化設計における目的関数を表2に示します。目的関数には、次の3点を定義します。

  • 入力電流最小化
  • 評価点における温度\(T_i\)(図2)に対して、目標温度\(T_R\)からの標準偏差Tdevの最小化
  • 評価点における温度\(T_i\)(図2)に対して、目標温度\(T_R\)からの偏りTbiasの最小化

初期設計案

初期設計案の温度分布を図3に示します。
図3より、ワーク温度はワーク中心の温度評価点T2とT4の温度が高く、ワーク端面に近い温度評価点T1とT3の温度が低いことがわかります。
初期設計案では温度評価点の温度のばらつきが大きいため、改善する必要があります。
多目的最適化によるパレート解と、相関行列による感度評価の説明は、以下をご覧ください。
JMAGご契約ユーザーは、以下よりサンプルデータをご利用いただけます。
ライセンスIDをご用意の上、アクセスください。
※まだJMAGユーザーではない方で、上記に興味のある方はお問い合わせフォームよりお知らせください。
 担当よりご連絡申し上げます。お問い合わせはこちらから

JSOL and voestalpine Announce Partnership Strengthening Electromagnetic Field Simulations

voestalpine Stahl GmbH(本社オーストリア)の材料データをJMAG-Designer Ver.19.1より搭載しています。また、JMAG-Designer Ver.20.0でも電磁鋼板データの追加、鉄損情報の追加などデータ更新をしています。
ぜひ、ご活用ください。


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また、3月はいよいよ最終回です。「マルチフィジックス(ソルバー)編」です。
熱解析、構造解析、電解解析ソルバーについて解説してまいります。
どうぞお楽しみに!