JMAG-Designer Ver.20.0 リリースのご案内

解析パラメータビューではモデル形状や回路、巻線も含めて１画面で確認できるようになりました。ダッシュボードではドラッグアンドドロップによる結果の配置変更、表示ステップ変更により結果の一覧性とを向上しました。

解析パラメータビューのモデル表示

ダッシュボードは計算結果を並べて、設計に問題がないかを素早く判断することができる。この例ではIPMモータを設計対象とし、ダッシュボードに磁束線、磁束密度、減磁率、トルクを表示している。トルクは出ているが、磁石に減磁が発生していることが分かる。

不等間隔なコイルピッチなど、任意の巻き方を指定できるようになりました。また、形状不成立時の修正候補の表示や寸法選択時のプレビューにより、さらにコイルエンド形状を作成しやすくなっています。

コイルの層数が奇数の場合、層ごとのコイル形状が単一ではなくなるためモデリングの難易度が高い。巻き方をテーブルで指定することで、層数が奇数のコイルエンド形状を容易に作成可能にしている。

数百万要素から数千万要素規模のモデルの計算をさらに高速化しました。

並列計算のスケーラビリティ

モデル規模やケース数の増加に伴い、引き続き計算時間の短縮が求められている。Ver.20.0では、並列計算に使用できるコアの数を512から1,024に拡大した。複数のモデルに対して測定を行った結果、32並列に対して1024並列では12.7倍以上高速化された。

回路計算を含む多くの計算を安定的に高速化します。

解析全体の時間に関する高速化比率

線形ソルバー求解部にGPUを使用し、SMP８並列を加速させた例。縦軸は非並列に対する速度向上比を示す。平均9.4倍の速度向上比が得られている。
動作環境 

設計初期でのモータ効率推定精度を向上させることができます。

Ver.20.0では、速度優先モードに素線内部で電流が偏ることよる銅損の増加（AC銅損）を近似によって高速に計算する手法を導入した。掲載の図は素線内電流密度を考慮した精度優先モードを使用した効率マップに対する効率の差分を示している。速度優先モードでAC損を考慮することで、差分が小さくなっていることが分かる。

電磁力と構造変形の相互作用を考慮し振動を高精度に推定できます。

一方向連成解析は電磁加振力が変位、応力の影響を受けないと仮定できる場合に成り立つ。双方向連成解析は構造変形によるギャップ幅や磁化特性の変化を考慮することで、より高精度に電磁力および振動を推定する。

NGnetを用いたトポロジー最適化が連成解析に対応しました。誘導加熱など適用可能なアプリケーションが拡がります。

加熱コイルのトポロジーと温度分布

ワーク表面の温度のばらつきを最小化するような加熱コイルを検討。左の設計案はワークの厚みに応じてギャップを変化させた設計案であり、温度にばらつきが生じている。右側の設計案はワーク表面が均一に加熱されていることが分かる。