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既存のデータからさらに多くのことを得る！根本原因分析や予兆保全などもご紹介
当資料では、「AVEVA PI System」のデータからより多くの価値を 得るための4つの方法についてご紹介しております。 化学、石油・ガス、鉱業、電力業界の各企業が、データを使って、 どのような取り組みをしているかをご紹介。 また、化学業界事例では「Covestroでの根本原因分析」について、 石油・ガス業界事例では「PETRONASでの予兆保全」などを掲載しております。 ぜひ、ダウンロードしてご一読ください。 【掲載内容】 ■既存のデータからさらに多くのことを得る ■Covestroでの根本原因解析 ■PETRONASでの予兆保全 ■Rio Tintoでの自動遅延計算 ■Silicon Valley Clean Energyでのデータ共有 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
計算速度が速く、パソコンで実用的な本格「電磁場(電磁界)解析」が可能
PHOTOシリーズは、広範囲な分野で利用されている電磁現象をコンピュータによってシミュレーションするために開発された汎用の電磁場解析用ソフトウェアです。電磁現象とひと言でいっても、電磁気学の応用分野は非常に広範囲で様々な数値解析手法が考案されています。さらに、現実の製品設計においては電磁場だけでなく、派生する様々な現象を評価する必要があります。 PHOTOシリーズではこれらの問題に応えるため次のような手法を採用しています。 ・高周波電磁波から低周波の電場、磁場などの様々な応用分野に応じて最適なソルバーをご用意 ・各ソルバーは、問題に適した数値解析手法を選択できるように解析手法ごとのプログラムモジュールより構成 ・モジュールの組合せにより、電磁場と熱伝導、電磁力と構造体の変形、振動などの連成解析の実行 ・様々な問題に応じ効率の良いモジュールを選択できる製品構成 弊社では、標準的な用途を想定したうえでこれらモジュールを組合せた製品として皆様方にご提供させていただいております。 特別な解析システムを構築されるご要望がある場合はこれらモジュール群をベースとしたカスタマイズも対応致します。
3次元電磁波周波数応答解析ソフト（高周波） PHOTO-WAVEjω
有限要素法による3次元高周波電磁場解析ソフト （高周波電磁界シミュレータ）で、周波数応答解析を行うモジュール ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、 データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行える ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を 求めるような連成解析が簡単にできる ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が 達成されています。従って、3次元電磁波解析（高周波解析）が パソコンで可能となる ■有限要素法を使っているので、閉領域とくに多媒質を 扱う解析に適している ■熱伝導解析ソフト PHOTO-THERMO と連成すれば、 誘電体内の発熱から温度分布の計算をすることが可能
動磁場解析（運動及び運動方程式の動磁界シミュレータ）
運動を考慮した、有限要素法による2次元・軸対称及び 3次元動磁場過渡応答解析（動磁界シミュレータ） ■□■特徴■□■ ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を 求めるような連成解析が簡単にできます。 ■エッジエレメント法及びＩＣＣＧ法の併用により画期的な高速化が 達成されています（従来の有限要素法の数十倍） ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ■2次元、軸対称、3次元問題におけるスライドインターフェイスを 取り入れることにより、物体の運動を簡単に取り扱うことができます。 ■電磁力による物体の運動を、運動方程式を解くことにより時々刻々と 求めることが可能です。
有限要素法による２次元・軸対称及び３次元動磁場の過渡応答解析ソフトEDDY
有限要素法による動磁場解析ソフト（磁界シミュレータ）で、静解析及び過渡応答解析をおこないます。 ３次元・２次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。 ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、 データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行える ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析によって求まった発熱から、温度分布を求めるような 連成解析が簡単にできる ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が 達成されている（従来の有限要素法の数十倍) ■有限要素法を使っているので解が安定し、 初心者でも安心して使用が可能 ■熱伝導解析ソフト PHOTO-THERMO と連成すれば、 導体内のジュール発熱から温度分布の計算をすることができる
有限要素法による動磁場の周波数応答解析ソフトEDDY jω
周波数応答解析をおこなう 有限要素法の磁場解析ソフト（磁界シミュレータ） ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、 データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行える ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析によって求まった発熱から、温度分布を求めるような 連成解析が簡単にできる ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が 達成されている(従来の有限要素法の数十倍)。 ■正弦波入力でなおかつ線形近似が成り立つ場合、時間ステップを おって計算しなくても一回の計算で結果が得られる ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使える ■熱伝導解析、応力解析、及び流体解析との連成計算が容易
周波数応答解析をおこなう有限要素法による弾性振動解析ソフト(シミュレータ)
3次元周波数応答解析ソフト（シミュレータ） ■□■特徴■□■ ■ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。 ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ■ 電磁場解析との連成計算が出来ます。 ■ 振動解析と音場解析とを同時に行うことが可能です。
過渡応答解析をおこなう有限要素法による弾性応力解析ソフト(シミュレータ)
■□■特徴■□■ ■ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能 ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使える ■電磁場解析との連成計算が出来る
非接続メッシュにスライドインターフェースを適用した場合の解析
スライドインタフェースを用いた導波管の電磁波解析は、 解析対象の境界は完全導体で囲まれているものとし、下部凸部分から入力された電場により形成される導波管内部の電磁場を計算しました。詳しくはカタログをダウンロードしてください。
電子レンジ内の電磁波の解析例を以下に示します。
電子レンジの解析の節点数は2494で、要素数は1956です。 解析条件は、比誘電率：実部：空気1 誘電体40、虚部：空気0、誘電体-5、比透磁率：実部：空気1 誘電体1、虚部：空気0 誘電体0です。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
プランジャモデルにおける電磁力の計算の解析モデルは３次元モデルとした。
プランジャモデルにおける電磁力の計算は、電気学会で提案されている電磁力検証用プランジャモデルにおいて、コイルに電流を流した際のセンターポールに働く電磁力およびモデル各部の磁束密度を計算しました。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
解析対象はアクチュエータです。
アクチュエータの解析は、磁石と磁性体で構成された駆動子を軸方向に差分z[mm]ずらした際に駆動子と固定子間に生じる力の解析を行います。詳しくはカタログをダウンロードしてください。
鉄心とコイル間の電場解析による静電容量の解析例を示します。
静電容量の解析は、各構成要素の外周面を平面要素で作成した形状データを以下に示します。 節点数は1112で、要素数は1064です。なお、境界要素法を用いているため、空気のメッシュは不要です。解析計算には電場解析ソフトPHOTO-VOLTBMを使用しました。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
電極間の電場解析は、軸対称モデルで解析を行いました。
真空中においた陽極、陰極それぞれについて、１V、－１Vを印加したときの電極間の電場分布を解析しました。 電位は時間変動しないと仮定しています。使用した解析モジュールはPHOTO－VOLTです。 電極は導体ですので、電位を入力した瞬間に、電荷は電極の表面に移動します。 このため電極表面に電位を設定することになり、電極中身のモデル化は必要なくなります。(真空中の空間のみモデル化します。) 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
温度が上昇するに伴って電気抵抗が増大する性質を利用して解析
PTC樹脂は、温度が上昇するに伴って電気抵抗が増大する性質（温度依存性）を持っています。この性質を利用しているヒータの解析を行いました。このヒータは、温度が上昇するとPTC樹脂の固有抵抗が増大して電流を制限するので、ある温度以上にはならないという特長を持っています。ヒータの電極端子に100[V]の電圧を印加した場合の、電流分布解析を行います。詳しくはカタログをダウンロードしてください。
３相交流の電流線が貫いている鉄板が解析対象です。
鉄板の誘導加熱解析（磁場と熱の連成解析）は、 ３相電流が作る磁場から鉄板に渦電流が流れ、その渦電流による発熱分布を求めます。続いて、求まった発熱に対して熱伝導を解析します。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
応力解析の例として、釣鐘形状の弾性体の応力解析の例を示します。
弾性体の応力解析の節点数は2271で、要素数は1400です。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
時間変動する電流を流し、歯車の発熱密度分布及び温度分布を求めます。
誘導加熱による歯車の焼入れは、 比透磁率は温度に依存する(強連成)場合と、依存しない(弱連成)場合について解析を行いました。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
事例集配布中！強連成解析（双方向）を自動で実施できる解析ソフトウェア
磁場・熱連成解析システム「PHOTO-Series」は動磁場解析と熱伝導解析がセットになった磁場-熱連成解析用専用モジュールです。 発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実施されるため、初心者でも安心して強連成解析（双方向）が行えます。 【掲載事例】 ◆誘導加熱による歯車の焼入れ ◆鉄板の誘導加熱解析（磁場と熱の連成解析） ◆誘導加熱の解析 …など 【詳しくはカタログダウンロードまたはお気軽にお問い合わせください】 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
有限要素法による熱伝導解析ソフトウェア(シミュレータ)
有限要素法による2次元・軸対称及び 3次元熱伝導解析シミュレータ ■□■特徴■□■ ■ PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単に出来ます。 ■ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。 ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ■応力解析、及び流体解析との連成計算が容易です。
境界要素法による3次元電場（電界）解析ソフトウェア(電界シミュレータ) ※空気メッシュが不要
静解析をおこなう、境界要素法による3次元電場（電界）解析ソフトウェア(電界シミュレータ) ■□■特徴■□■ ■空気領域を作らずに解析モデルを作成できます。 ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■表示用要素を作成して空間の解析値を評価することができます。
・有限要素法とH法の併用による3次元磁場/磁界解析ソフトウェア (磁界シミュレータ) ※空気メッシュが不要
■有限要素法とH法の併用による磁場/磁界解析ソフトウェア (磁界シミュレータ)で、静解析及び周波数応答解析をおこないます。 ■3次元問題を扱うことができます。 ■□■特徴■□■ ■空気領域を作らずに解析モデルを作成できます。 ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています。(従来の有限要素法の数十倍) ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
有限要素法による周波数応答電場（電界）解析ソフト
静解析及び周波数応答解析をおこなう 有限要素法による電場解析ソフト（電界シミュレータ） ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、 データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行えます。 ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を 求めるような連成解析が簡単にできます。 ■ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。 ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
解析結果として得られた反射係数について理論値との比較を行った事例をご紹介！
方形導波管にポリエチレン等の誘電体を充てんすると空気との境界面で 電磁波の反射が起こります。 規格WRJ-5の方形導波管の一部にポリエチレンが充てんされている系を考え、 電磁波の分布を有限要素法を用いて解析。 結果、ポリエチレン側の電場の絶対値が一定であることから、出力面で 反射が起きていない（インピーダンス境界が正しく設定されている）ことが わかりました。 【事例概要】 ■解析モジュール：PHOTO-WAVEjω ■解析結果 ・ポリエチレン側の電場の絶対値が一定であることから、出力面で反射が 起きていない（インピーダンス境界が正しく設定されている）ことがわかる ・散乱行列の計算において、空気およびポリエチレンの特性インピーダンスを ZAir＝279.052Ω・ZPE＝156.987Ωとした ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
モデル境界にはインピーダンス境界を設定！モーメント法の結果と比較した事例をご紹介
電磁波解析ソフトウェア「PHOTO-WAVEjω」を使用し、ダイポールアンテナの 入力インピーダンスを解析した事例をご紹介します。 アンテナは直径1mm、長さ60.5mm、ギャップは0.5mmです。 モデル境界にはインピーダンス境界を設定。アンテナは完全導体としました。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-WAVEjω ■解析条件 ・モデル境界にはインピーダンス境界を設定 ・アンテナは完全導体 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
有限要素法を使用して電磁波解析を実施！L字型の光導波路を考えた事例をご紹介
フォトニック結晶は複数の誘電体などを周期的に配置した光を制御できる 構造体です。 有限要素法を使用して電磁波解析を実施。光導波路は誘電体ロッドを 周期的に配置したものになっており、誘電体ロッドがない部分を光が 通過します。 ロッドの半径rとロッドの周期aとはr＝0.18aとし、誘電体ロッドと平行な 成分の電界を入力しました。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-WAVEjω ■解析条件 ・ロッドの半径rとロッドの周期aとはr＝0.18a (波長λ：1.55μm、屈折率n：3.4) ・側面にはインピーダンス境界条件を設定 ・誘電体ロッドと平行な成分の電界を入力 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
同一平面上にある節点の集合を指定！各節点での電場を計算し、荷重条件として設定します
Ver8.0以前の「PHOTO-WAVEjω」では、荷重条件として節点に電場(3成分)を 設定するか、要素に電流密度(3成分)を設定する必要がありました。 Ver8.2以降ではこれらの荷重条件を自動的に設定する機能を追加。 ユーザーは同一平面上にある節点の集合を指定し、あとはいくつかの パラメータを入力するだけで、プログラムは各節点での電場を計算し、 それを荷重条件として設定します。 【課題】 ■Ver8.0以前の「PHOTO-WAVEjω」では、荷重条件として節点に電場を 設定するか、要素に電流密度を設定する必要があった ■方形導波管に電場を設定する際には、各節点の座標値から各電場成分を 設定する必要があり、ユーザーにとっては面倒な作業となっていた ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
歯車の電気伝導率・回転速度・位置を変えたときに、磁場分布がどのように変化するかを確認！
磁性体でできた歯車に磁石を近づけると、歯車の位置や回転速度によって 周囲の磁場の分布が変化します。 回転する歯車の付近に永久磁石を設置し、周囲の磁場の変化を解析。 結果、回転速度による磁束密度の比較では、高速回転する歯車のほうが、 歯車の縁に沿った磁場が大きくなり、磁石から離れても渦電流による磁場が 残りました。 【事例概要】 ■解析タイプ：3次元非線形過渡磁界解析 ■解析モジュール：PHOTO-EDDY ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
鉄コアと1次・2次巻線を有限要素分割！1A、1000Hzの節点電流を与えました
1次巻線、2次巻線と磁気回路(鉄コア)で構成される変圧器を励磁したときの 磁束密度分布および自己インダクタンス、相互インダクタンスを周波数応答 解析した事例をご紹介します。 ソフトウェア「PHOTO-EDDYTMjω」を使用。1次・2次巻線に1A、周波数1000Hzの 電流を流します。 また節点数は18,118、要素数は13,648で、形状は3次元のフルモデルとしました。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-EDDYTMjω ■解析条件 ・鉄コアと1次・2次巻線のモデルを使用 ・1次巻線、2次巻線に1A、1000Hzの節点電流を与えた ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
解析結果の誤差は-1.69％！空気メッシュが不要で、導体のみのメッシュで解析可能
電流分布(実部・虚部)及び自己インダクタンスの解析結果をご紹介します。 メッシュ規模は、要素数11,200、節点数15,088。 磁場解析モジュール「PHOTO-EDDYTMjω」を用いると空気メッシュが不要で、 導体のみのメッシュで解析可能です。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-EDDYTMjω ■解析条件 ・電流値：1[A] ・周波数：1000[Hz] ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
