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180度回転周期解析における不具合について   

Jul 23, 2010

 180度回転周期性の解析において,EMSolution現バージョンr10.2.4におきまして,エラー(ERROR in get_cyclic_edge)が発生し,実行が停止する場合があります.Fig.1は永久磁石モータのコギングトルク二次元元解析”の90度モデルを180度モデルに拡張したものですが,要素番号の付け方で,本エラーが発生します.Fig.2に周期面に接する要素の番号付けを示します.ここでは,エラーが発生するように,0度側の一部の要素番号を180度側の番号より大きいものとしています.  


Fig.1 解析モデル(90〜180度)
 
  
 
(a) 180度側要素番号                 (b) 0度側要素番号
  
Fig.2 周期面での要素番号
 
 

 本エラーの表れる原因は次のことに寄ります. 周期境界条件の設定のため,まず周期境界面を判別します.周期境界面は周期性角度(今の場合180度)を回転したとき,重なる面を対応する周期境界面とします.このとき,角度の小さい側の面(Side 1)と大きい側の面(Side 2)の判別が必要になります.要素番号順にその探索が行われますが,180度回転のときは,どちら側から回転しても重なってしまいますので,要素番号順の小さい側がSide 1に認識されてしまいます.180度周期以外の場合はこのようなことが起こりません.以上のことにより,処理が正常に行われず,エラーに至っています.このことにより,0度側の要素番号を180度側の要素番号より小さくすればエラーは回避されます(Fig.3).スライド解析を行う場合,pre_geomとrotor_meshは独立ですので,それぞれに対して上のように要素番号を付ければ十分です.

  

(a) 180度側要素番号                (b) 0度側要素番号
 
Fig.3 修正後の周期面での要素番号

 本テストはFemap形式のメッシュ入力としていますが,その要素データの順は要素番号の昇順となっています.実際は要素番号というより入力順と考えください.また,上の例は二次元解析ですが,三次元解析でも同じことが言えます. 応急処置的ですが,メッシュがY>0で作成され,周期境界面の一方がX>0,もう一方がX<0にあり,スキューなどにより周期境界面が+90度を超えていないモデル,例えばFig.1のようなモデルであれば,正常に計算するように修正しました。 しかし,要素番号順により計算実行が可否となるのは問題ですので,次期バージョンで修正いたします.


EMSolution ver.10.2.4でエラーが発生するデータ例
input2D.txt
pre_geom2D.neu
rotor_mesh2D.neu
修正後のデータ
pre_geom2DMod.neu


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