JMAG-Designer Ver.20.2 リリースのご案内

2021-09-09 / 最終更新日：2021-10-22

2021年9月、JMAG-Designer Ver.20.2をリリースしました。

JMAG-Designer Ver.20.2では、ソフトウェアパフォーマンスの向上や解析パラメータ一覧（APV）の改良によって、さらに使いやすい解析環境をご提供します。また、JMAGでは、今後、電気、熱、制御などの複合物理システム全体をシミュレーションいただける環境を提供していきます。Ver.20.2では複数のJMAG-RTモデルを同時に扱う制御回路のシミュレーションをご利用いただけます。
最適化に関してはトポロジーとパラメータの同時最適化が可能となっており、設計空間を広く取ることでパレートフロントをより進行させることが可能です。また、代理モデルをβ版としてリリースしました。今までに体感したことのない高速な最適化計算を、ぜひお試しください。
モータ設計に関してはJMAG-Expressで波形の評価、分布の表示が可能となりました。JMAG-Express、APV、JMAG-Designerから好みのインターフェースを選んでお使いいただけます。また、コイルテンプレートのアキシャルギャップ型モータ対応、巻線エディタを使ったより細かい巻線設定など、より幅広くかつ詳細な検討が可能となっています。

ぜひ新しいJMAGをご活用ください。

注目機能
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新機能紹介動画

1. ソフトウェアパフォーマンス

ファイルI/Oの処理を高速化
多部品、多要素を含むファイルのロード、保存時間が削減されます。

部品数、要素数とファイルI/Oの処理時間

プロジェクトファイルのロードは5分以内に収まり、結果の読み込みも極端に遅くなることが無くなりました。プロジェクトファイルの保存は概ね要素数に比例する妥当な処理時間になります。

熱解析ソルバーのMPP対応とステップ間処理の効率化
大規模モデルを用いた磁界-熱双方向連成解析が高速化されます。

コイルのモデル化方法と磁界-熱双方向連成解析の計算時間

磁界解析は128並列、熱解析は32並列とした時のVer.20.1対比の連成解析時間を示します。
Ver.20.2ではステップ間処理を改善しているため、収束性の良いFEMコイル使用時のように全体に対してソルバー時間の割合が小さいほど効果が得られやすくなります。

メッシュ生成高速化
モデル規模によらずメッシュ生成時間が短縮されます。

要素数とVer.20.0対比のメッシュ生成時間

Ver.20.0対比のメッシュ生成時間は、ばらつきはありますが平均で85%程度に削減されています。

2. 最適化

トポロジーとパラメータの同時最適化
設計空間を広く取ることでパレートフロントをより進行させることが可能です。

PMモータのロータ形状の最適化

PMモータのロータ形状を設計領域、平均トルク最大化、トルクリップル最小化を目的関数、磁石体積を制約としました。磁化方向は固定し、鉄、磁石、空気の3材料でトポロジーを最適化しました。トポロジーと電流位相を同時に最適化した場合の方がよりパレートフロントを進められています。

3. 制御・回路

統合スタディ
複数の物理現象、モデルを含めたシステムシミュレーションを可能にするスタディを提供します。

統合スタディのコンセプト

統合スタディは複数のFEAモデルやJMAG-RTモデルを配置し、電気、熱、制御などの複合物理システム全体をシミュレートします。Ver.20.2では複数のJMAG-RTモデルを扱う制御回路のシミュレーションに対応しました。

※統合スタディは、専用のライセンスが必要となります。プリポストの契約数分ご利用いただけます。

JMAG-RTモデルのAC損失の考慮
モータプラントモデルを高精度化できます。

PMモータのロータ形状の最適化

FEAモデル、JMAG-RTモデルでDC損のみ、損失ありとした場合で最大効率となる電流ベクトルを比較しました。損失ありは電流基本波成分の鉄損、PWM高調波成分の鉄損、コイルAC損失を含みます。JMAG-RTモデルで損失を考慮すると、同定される電流ベクトルがFEAモデルの結果に近づきます。

4. マルチフィジックス

磁界・熱・構造の3連成解析に対応
温度や応力・変形の磁気回路への影響を考慮できます。Ver.20.2では2次元・3次元モデル間のマッピングに対応しました。

リアクトルの3連成解析

磁界解析および構造解析は2次元、熱解析は3次元モデルを使用した連成解析です。磁界解析で得られた鉄損密度や構造解析で得られた変位は、3次元に拡張されて熱解析モデルにマップされる。熱解析で得られた温度分布の指定した断面における分布が磁界解析、構造解析モデルにマップされます。

5. プリポスト

作業内容に応じてカスタマイズした表示を簡単に切り替えられます。

解析パラメータ一覧のレイアウトの登録と呼び出し

レイアウトを決定し登録すると、表示メニューのリストに追加されます。登録したレイアウトは表示メニューのリストを選択する、もしくはショートカットキーを使って瞬時に呼び出すことができます。

6. モータ設計

新しいJMAG-Expressの提供
モータ設計に特化したインターフェースを追加しました。

JMAG-ExpressとJMAG-Designerの関係

設計者はJMAG-Expressを用いて設計案を検討します。入力された設計パラメータに応じてJMAG-Designerでモデル化、計算が行われ、計算結果はJMAG-Expressに表示される。なお、Ver.20.1までのJMAG-ExpressはJMAG-Express Classicへ名称を変更しました。

速度優先モードから精度優先モードへの変換
精度優先モードのモデリング時間を短縮できます。

精度優先モードへの変換ワークフローと改良点