構造連成解析

構造連成

EMSには、統合線形静的構造ソルバーも付属しています。 EMSを使用すると、電磁力と線形の静的応力を連成できます。電磁現象はさまざまな部品に力を加えることができ、構造連成はこれらの力による応力、ひずみ、変位を計算します。

構造と熱の連成により、変形と熱応力も計算および視覚化できます。変形は、ジュール熱、渦電流、コア損失に起因する電磁力と温度上昇によって引き起こされる可能性があります。すべての連成は、同じ解析スタディで、1つのモデルジオメトリとメッシュで実行されます。連成にデータのエクスポート/インポートは必要ありません。機械的力、モーメント、圧力、重力、温度、バネ、タイ拘束、および剛性拘束の形で、非電磁負荷および条件も結合解析に追加できます。

応用

構造への連成は、温度や電磁力によって引き起こされる機械的変形の評価に使用されます。以下のような多くの実用的な応用があります。

• MEMS
• ワイヤーボンディング
• 誘導加熱
• 高電圧ケーブル
• バスバー
• 永久磁石ハルバッハ配列
• 直流線形アクチュエータ
• コイル

結果

構造解析オプションを使用してスタディを実行した後、次の構造量を視覚化できます。

変位

Ux：x方向の変位
Uy：y方向の変位
Uz：z方向の変位
Ur：結果の変位

応力

フォンミーゼスストレス
SXX：X方向の垂直応力
SYY：Y方向の垂直応力
SZZ：Z方向の垂直応力
SXY：YZ平面のY方向のせん断応力
SYZ：XZ平面のZのせん断応力
SZX：YZ平面のZ方向のせん断応力
PS1：最大主応力
PS2：中間主応力
PS3：最小主応力
応力強度（P1-P3）

ひずみ

ミーゼス応力・相当応力
EXX：X方向の垂直ひずみ
EYY：Y方向の通常のひずみ
EZZ：Z方向の垂直ひずみ
EXY：YZ平面のY方向のせん断ひずみ
EYZ：XZ平面のZのせん断ひずみ
EZX：YZ平面のZのせん断ひずみ
PE1：最大主な系統
PE2：中間主なひずみ
PE3：最小主要な系統
トレスカ

反力

RFX：X方向の反力
RFY：Y方向の反力
RFZ：Z方向の反力

3D安全率

ミーゼス応力障害基準
最大せん断応力破壊基準
最大垂直応力破壊基準
モールクーロン破壊基準

設計上の問題の例

構造への結合は、次のような多くのデバイスの検討と解決に役立ちます。

• MEMS応用の熱応力を分析する
• マイクロアクチュエータの電気力による変形を評価します。
• 永久磁石配列の磁力によって生じる応力を予測します。
• さまざまな種類の材料の応力によって引き起こされる破損を研究する
• ローレンツ力によるコイルの変形を計算する