3. ポテンシャルとゲージ条件#

使用する電磁ポテンシャルやその他オプション設定をします。

設定項目#

3_Potential_Gauge_Conditions JSONキー：ポテンシャルとゲージ条件オブジェクト

POTENTIAL(3) 使用するポテンシャルの設定。

NODAL_FORCE_METHOD(3) 節点力計算のオプション

PHI_OPTION(3) 電気スカラーポテンシャルの設定。

FIXED_COORDINATE(3) 直流場渦電流解析（STEADY_CURRENT=1）の時に有効

TREE_GAUGE(3) 無効（木構造によるゲージの設定。現在動作不定）

REGULARIZATION(3) 電流磁場ソースに対して方程式の正則化の設定

RENUMBERING(3) 行列のリナンバリングの設定

SCALING(3) 行列の対角スケーリングの設定

LINE_SEARCH(3) 非線形計算時の直線探索法の設定

MATRIX_ASYMMETRICITY(3) 行列の非対称性の設定。非対称行列を使用する場合の設定

設定フォーマット#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

種類:

固定パラメータセット

行数:

2

パラメータ数:

4, 6
Text format#
* POTENTIAL * NODAL_FORCE_METHOD * PHI_OPTION * FIXED_COORDINATE *
    I              I                 I              I
* TREE_GAUGE * REGULARIZATION * RENUMBERING * SCALING * LINE_SEARCH * MATRIX_ASYMMETRICITY *
    I              I               I           I            I                 I
Important

TREE_GAUGE オプションは無効。-1 を指定すること。

JSONフォーマット#

JSON format from 2024.11#

"3_Potential_Gauge_Conditions": {
    "POTENTIAL": I,
    "NODAL_FORCE_OPTION": I,
    "PHI_OPTION": I,
    "FIXED_COORDINATE": I,
    "TREE_GAUGE": I,
    "REGULARIZATION": I,
    "RENUMBERING": I,
    "SCALING": I,
    "LINE_SEARCH": I,
    "MATRIX_ASYMMETRICITY": I
},

Important

Release 2024.11

JSON フォーマットでは，これらのパラメータは定義しなくてもデフォルト値を使用します。デフォルト値は詳細説明をご覧ください。

サンプル#

静解析#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

Text format#

* POTENTIAL * NODAL_FORCE_METHOD * PHI_OPTION * FIXED_COORDINATE *
    0              0                 0              0
* TREE_GAUGE * REGULARIZATION * RENUMBERING * SCALING * LINE_SEARCH * MATRIX_ASYMMETRICITY *
    -1              0               0           0            0                 0

JSON format from 2024.11#

"3_Potential_Gauge_Conditions": {
    "POTENTIAL": 0,
    "NODAL_FORCE_OPTION": 0,
    "PHI_OPTION": 0,
    "FIXED_COORDINATE": 0,
    "TREE_GAUGE": -1,
    "REGULARIZATION": 0,
    "RENUMBERING": 0,
    "SCALING": 0,
    "LINE_SEARCH": 0,
    "MATRIX_ASYMMETRICITY": 0
},

"3_Potential_Gauge_Conditions": {
    "POTENTIAL": 0,
},

過渡解析#

渦電流解析を行う場合， POTENTIAL =2とするのが適当です。

テキストフォーマットの折りたたみセクション

Text format#

* POTENTIAL * NODAL_FORCE_METHOD * PHI_OPTION * FIXED_COORDINATE *
    2              0                 0              0
* TREE_GAUGE * REGULARIZATION * RENUMBERING * SCALING * LINE_SEARCH * MATRIX_ASYMMETRICITY *
    -1              0               0           0            0                 0

JSON format from 2024.11#

"3_Potential_Gauge_Conditions": {
    "POTENTIAL": 2,
    "NODAL_FORCE_OPTION": 0,
    "PHI_OPTION": 0,
    "FIXED_COORDINATE": 0,
    "TREE_GAUGE": -1,
    "REGULARIZATION": 0,
    "RENUMBERING": 0,
    "SCALING": 0,
    "LINE_SEARCH": 0,
    "MATRIX_ASYMMETRICITY": 0
},

"3_Potential_Gauge_Conditions": {
    "POTENTIAL": 2,
},

交流定常解析#

渦電流解析を行う場合， POTENTIAL =2とするのが適当です。

テキストフォーマットの折りたたみセクション

Text format#

* POTENTIAL * NODAL_FORCE_METHOD * PHI_OPTION * FIXED_COORDINATE *
    2              0                 0              0
* TREE_GAUGE * REGULARIZATION * RENUMBERING * SCALING * LINE_SEARCH * MATRIX_ASYMMETRICITY *
    -1              0               0           0            0                 0

JSON format from 2024.11#

"3_Potential_Gauge_Conditions": {
    "POTENTIAL": 2,
    "NODAL_FORCE_OPTION": 0,
    "PHI_OPTION": 0,
    "FIXED_COORDINATE": 0,
    "TREE_GAUGE": -1,
    "REGULARIZATION": 0,
    "RENUMBERING": 0,
    "SCALING": 0,
    "LINE_SEARCH": 0,
    "MATRIX_ASYMMETRICITY": 0
},

"3_Potential_Gauge_Conditions": {
    "POTENTIAL": 2,
},

詳細説明#

3_Potential_Gauge_Conditions#

3_Potential_Gauge_Conditions#

JSONキー:: ポテンシャルとゲージ条件オブジェクト

POTENTIAL#

POTENTIAL(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [1, 1]

使用する電磁ポテンシャルの指定。

使用ポテンシャルオプション#
設定値	説明
0: デフォルト値	\(A, Ar\)
2	\(A + \phi, Ar\)
4	\(As + \phi\)

\(A\) : トータル磁気ベクトルポテンシャル

\(Ar\) : 変形磁気ベクトルポテンシャル

\(\phi\) : 電気スカラポテンシャル

\(As\) : COIL(17.1) 印加磁場による磁気ベクトルポテンシャル。

\(As\) を COIL(17.1) により計算し、\(\phi\) を未知数として解く低周波磁場変動下の誘導電流解析を行う。この時、TRANSIENT(2) =1 とし、解析領域全体は空気を含まない導体とする。FAR_BOUNDARY_CONDITION(13) =1 とする。

=0 渦電流解析を行わない場合，0とする。 =2 は渦電流を含む解析では推奨。

Tip

\(\phi\) を用いると変数が多くなるが、ICCG収束が早くなる場合が多い。特に渦電流を含む解析や、 SUFCUR を用いる場合に有効。

NODAL_FORCE_METHOD#

NODAL_FORCE_METHOD(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [1, 2]

節点力計算オプション#
設定値	説明
0: デフォルト値	磁性体内の Maxwell 応力を含む。
1	磁性体内の Maxwell 応力を無視する。磁性体表面に接する空気部の Maxwell 応力が計算されます。

Tip

磁性体全体の力やトルクのみが必要な場合は、=1で十分。また， NODAL_FORCE_METHOD(3) =0 の場合に比べ計算も速いですが，通常あまり使用しません。

PHI_OPTION#

PHI_OPTION(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [1, 3]

電気スカラーポテンシャルオプション#
設定値	説明
0: デフォルト値	\(\phi\) として電気スカラポテンシャルの時間積分を用いる。
1	\(\phi\) として電気スカラポテンシャルそのものを用いる。CG法の収束が早い。

Note

Release 2024.11

r12.0までは，直流場渦電流計算（ STEADY_CURRENT(2) =1）で使用するオプション。 2023.11以降は通常の渦電流解析でも使用可能だが，0とするのが望ましい。

FIXED_COORDINATE#

FIXED_COORDINATE(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [1, 4]

直流場渦電流計算座標系オプション#
設定値	説明
0: デフォルト値	導体に固定された運動座標系を用いる。
1	空間に固定された座標系を用いる。 `STEADY_CURRENT(2)` =1 の解析時に，導体が接触導通して運動する場合、このオプションを指定する必要がある。

TREE_GAUGE#

TREE_GAUGE(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [2, 1]

木構造ゲージオプション#
設定値	説明
-1 デフォルト値	木構造によるゲージを課さない。
0	木構造により完全にゲージを固定する。ゼロ固定辺は要素順に選択され、規則性はない。
1	x方向のツリー辺をゼロ固定する。
2	y方向のツリー辺をゼロ固定する。
3	z方向のツリー辺をゼロ固定する。

Warning

現在動作不定。=-1とすること

元の設定値: 0とすると変数が少なくなり解析容量が小さくなるが、-1の場合に比べて ICCGの収束が極端に遅くなる。1,2,3の使用は特殊で特に必要はない。

REGULARIZATION#

REGULARIZATION(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [2, 2]

正規化オプション#
設定値	説明
0: デフォルト値	正則化を行わない。
1	`COIL(17.1)` , `ELMCUR(17.2)` , `SDEFCOIL(17.3)` に対して方程式の正規化を行う。ICCG法の収束が良くなるが、電流不連続性がある場合は注意が必要。

Important

電流磁場ソース のシリーズ毎に正規化されるため、各シリーズに電流の発散がゼロの条件が課される。

RENUMBERING#

RENUMBERING(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [2, 3]

リナンバリングオプション#
設定値	説明
0: デフォルト値	行列のリナンバリングを行う。ICCG法の収束を早める。
-1	行列のリナンバリングを行わない。必要容量の節減となる。

Note

通常変更しない。

SCALING#

SCALING(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [2, 4]

スケーリングオプション#
設定値	説明
0: デフォルト値	行列の対角スケーリングを行う。
-1	行列の対角スケーリングを行わない。効果が無い場合が殆ど。

Note

通常変更しない。

LINE_SEARCH#

LINE_SEARCH(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [2, 5]

直線探索法オプション#
設定値	説明
0: デフォルト値	自動決定しない。
1	非線形解析 ( `NON_LINEAR(2)` ) において、ニュートン・ラフソン計算時の直線探索法によるステップ幅を自動決定する。

Note

磁気飽和が強い場合など，非線形反復残差の減少が著しく遅い場合，本機能が有効になる場合が多い。

MATRIX_ASYMMETRICITY#

MATRIX_ASYMMETRICITY(3)#

テキストフォーマットの折りたたみセクション

固定パラメータセット1#
[row, col] = [2, 6]

行列の非対称性オプション#
設定値	説明
0: デフォルト値	対称磁気特性とする。もしくは強制的に対称として解析する。 `ANISOTROPY(16.1)` =1 を使用時でBHカーブの異方性が弱いとき、対称化しても収束し，解析結果にはほぼ影響を与えない。
1	非対称磁気特性とする。異方性が強く、対称化すると収束しない場合に選択する。計算容量は大きくなる。Jiles&Athertonモデル `J_A_Model(16.1)` 、プレイモデル `Play_Model(16.1)` を使用する場合、必須。

3. ポテンシャルとゲージ条件

Contents

3. ポテンシャルとゲージ条件#

設定項目#

設定フォーマット#

JSONフォーマット#

サンプル#

静解析#

過渡解析#

交流定常解析#

詳細説明#

3_Potential_Gauge_Conditions#

POTENTIAL#

NODAL_FORCE_METHOD#

PHI_OPTION#

FIXED_COORDINATE#

TREE_GAUGE#

REGULARIZATION#

RENUMBERING#

SCALING#

LINE_SEARCH#

MATRIX_ASYMMETRICITY#