Case

解析事例

JMAG-HyperStudy連携解析事例

JMAG-HyperStudy連携解析事例サムネイル画像

  • 製品名

    • JMAG
    • Altair HyperStudy

  • カテゴリー

    • 電磁界解析事例

  • 産業分野別

    最適化支援ツールHyperStudyを利用したJMAGの形状最適化事例を紹介します。

     

    最適化の流れは図 1の通りです。

    1. JMAGのモデルデータと寸法変更を制御するスクリプトファイルを用意します。スクリプトファイル内の寸法情報を変数とします。
    2. HyperStudyにより変数部分を実数化したスクリプトファイルを出力します。
    3. プリ・ポストプロセッサおよびソルバーをスクリプトでコントロールし、解析結果を出力します。
    4. HyperStudyで解析結果を読み込み、目的関数の評価を行います。
    5. 最適化結果を出力します。

     2～5 は収束するまで繰り返されます。 

    • jmag-53_r1_c9
      図1 最適化の流れ
    概要
     本事例ではモータの形状最適化を紹介します。 図 2に示す8極48スロットIPMモータの定常運転時の平均トルクを評価します。対称性を考慮して2次元、1/8対称(反周期境界)でモデル化します。図 3に示す寸法を設計変数とし、最適解を求めました。
    • jmag-53_r3_c10
      図2 解析モデル
    • jmag-53_r3_c22
      図3 設計変数
    解析結果

     ラテン超方格計画に基づく設計変数の組み合わせを100ケース生成し、各組み合わせ条件においてFEM解析を行います。
    図 4に平均トルクに対する各設計変数の影響度を示します。磁石の幅MAGWIDが平均トルクに大きく寄与していることが分かります。 

    • jmag-53_r5_c19
      図4 平均トルクに対する各設計変数の影響度

     目的関数を平均トルク最大化、磁石面積最小化として最適化を行います。

     

    表 1に示す3ケースの手法で最適化を実施し、結果を比較します。

    • jmag-53_r5_c7
      表1 解析ケース

     図5に各ケースにおける解分布を示します。

     

    ケース1とケース3を比較すると、解分布に同一の傾向がありますが、多目的遺伝的アルゴリズムを利用したケース3ではパレート解を形成するまでに多くの実行数を必要とします。ケース2はケース1よりも実行数は多いですが、応答曲面を利用するためケース1よりも高速に最適解を得ることが可能です。

    • jmag-53_r7_c2
      ケース1
    • jmag-53_r7_c6
      ケース2
    • jmag-53_r7_c12
      ケース3
     
     図 6に3ケースのパレート解の比較を示します。

     

    3ケースとも同一の結果を得ることができました。

    • jmag-53_r14_c18
      図6 パレート解の比較

     図 7に初期ケースと最適化ケースの一つとの形状の比較、表 2及び図 8にトルクの比較を示します。

     

    磁石の使用量を維持しつつ、平均トルクを向上させることができました。

    • jmag-53_r17_c21
      図7 初期ケースと最適化ケースの形状の比較
    • jmag-53_r21_c8
      表2 初期ケースと最適化ケースの比較
    • jmag-53_r20_c20
      図8 トルクの時刻歴の比較

     

    前の記事

    地震による免震建物の擁壁衝突シミュレーション

    地震による免震建物の擁壁衝突シミュレーション

    次の記事

    コイルの周波数特性解析

    コイルの周波数特性解析

    RELATED

    関連記事はこちら

    コーナリフレクタのバイスタティックRCS解析
    2026.06.23

    コーナリフレクタのバイスタティックRCS解析

    ホーンアンテナからの照射に対する３面コーナリフレクタのRCSを異なるソルバーで解析し、それらの結果と計算コストを比較した...
    • 解析事例 電磁界・電磁波解析
    コーナリフレクタのモノスタティックRCS解析
    2026.06.23

    コーナリフレクタのモノスタティックRCS解析

    平面波入射に対する３面コーナリフレクタのRCSを異なるソルバーで解析し、それらの結果と計算コストを比較した事例です。
    • 解析事例 電磁界・電磁波解析
    FSSで構成されたコーナリフレクタのRCS解析
    2026.06.23

    FSSで構成されたコーナリフレクタのRCS解析

    導体板の代わりにFSSで構成されたコーナリフレクタについて、ホーンアンテナからの照射に対するRCSを解析した結果を説明し...
    • 解析事例 電磁界・電磁波解析
    Contact

    ご相談・資料の請求はこちら

    製品やサービスに関するご相談、導入に関するご質問等お気軽にお問い合わせください。
    各種資料をご希望の方は、資料請求フォームよりお申し込みいただけます。