電磁力解析（Electromagnetic Force Analysis）
静磁場・準静的・過渡解析により、ローレンツ力・トルク・吸引力・電磁振動要因を定量化します。
概要
EFANは、核融合・加速器・原子力領域を中心に、ANSYS Maxwell 等を用いた電磁場解析を提供しています。静磁場、交流準静的、過渡（時刻歴）解析に対応し、設計初期から詳細設計まで、力・トルク・損失の観点で意思決定に必要な根拠データを迅速に提示します。
解析手法・使用ツール
- 静磁場解析／準静的解析／過渡解析
- Maxwell 応力テンソル・ローレンツ力・体積力の評価
- トルク・トルクリップル、吸引力、反力の算出
- 渦電流損・鉄損の見積り、コイル・永久磁石を含む複合系
- 使用ツール：ANSYS Maxwell（必要に応じて Workbench 連成）
必要な情報
- 3D CADモデル（STEP等）、断面図（2D適用可否判断用）
- 励磁条件（電流値・巻数・周波数・波形／相数・接続方式）
- 境界条件（対称・周期・開放／PML 等）、可動条件（位置・角度・回転数）
- 材料特性（B–H 曲線、透磁率、導電率、永久磁石Br・着磁方向）
- 評価基準（許容力・トルク・振動/騒音・温度上昇・安全率）
成果物
- 電磁力分布、トルク・吸引力の時系列・統計量
- 磁束密度・電流密度コンター、渦電流損・鉄損の評価
- 評価レポート（前提条件・モデル化・妥当性検証・考察）
- 設計改善提案（巻線配置・鉄心形状・ギャップ最適化 等）
実績：トカマク型核融合炉真空容器の電磁力解析（周期境界条件を定義し40度/360度をモデル化）
進め方
| ステップ | 内容 | 主な成果物 |
|---|---|---|
| 1. 要件整理 | 対象・励磁条件・評価基準・スケジュール確認 | 要件定義書 |
| 2. モデル化 | CAD調整、材料設定、境界・コイル定義、（必要なら）周期条件設定 | 前処理データ |
| 3. 計算・検証 | 収束性確認、境界条件・位置関係の妥当性検証 | 検証ログ、計算レポート |
| 4. 結果整理 | 力・トルク・損失の評価、リスクと改善案の抽出 | 評価レポート |
| 5. レビュー・移管 | 成果共有、トレーサビリティ資料整備、データ引き渡し | 最終報告書、成果データ |
お問い合わせ
電磁力解析のご相談・お見積りは、対象機器・励磁条件（電流/周波数/巻数 等）・評価基準・希望納期を添えてご連絡ください。