変形運動の改良

EMSolutionにおきましては、プランジャのような磁極間の距離が変わるような運動との連成解析では、周辺の空気領域の要素を変形させて解析を行います。 その例を「運動と外部回路を連成した電磁場解析」で示しています。 この際、変形位置を内そうするための二つのメッシュデータ( pre_geom., deform_mesh)を必要としました。この二つのメッシュは変形部の位置が異なるが、要素と節点のコネクションが同じである必要がありました。 このような二つのメッシュを作成することは難しく、特に三次元計算においては非常に困難なものでした。本改良においてメッシュは一つでよく、利用しやすくいたしましたので、報告します。
本改良機能を利用するためには、図1のように変形領域(水色)の要素をいくつかの要素（赤色で示したもので制御要素と呼びます）で囲む必要があります。制御要素の節点は固定部と移動部の表面の節点に一致する必要があります。また、制御要素と元の要素が横切ることの無いようにしてください。
移動部が移動したとき、制御要素は凸な形状(任意の２節点を結んだときその線が要素外に出ない)に保たれる必要がありますので、注意ください。移動時の要素変形例を図２に示します。解析結果は従来と同じになっています。 移動部と固定部のギャップが非常に小さくなる場合は、ギャップおよびその近傍の変形部をできるだけ細かくメッシュ分割してください。あまりにも要素が扁平に変形しますと収束が非常に悪くなり、計算が破綻することがあります。
本手法は三次元解析の場合にも適用できます。この場合は、三次元の要素（一次６面体、４面体、３角柱）の制御要素を用意ください。元のメッシュは４面体でも良く、自動メッシュ生成も可能かと思います。ただし、制御要素それぞれの内部に要素が含まれ、かつ表面上の節点で要素が連結している必要があります。 本機能は、EMSolution r9.8.4バージョンアップにおいてリリースいたします。

Fig.1　制御要素	Fig.2　変形例

使用法
メッシュデータpre_geom.(2D)を用意します。メッシュデータ内には、制御要素を含みます。 input入力の変更点はCONTROL_ELM_MAT_IDに制御要素の物性番号を入力ください。POSITION0は従来どおりpre_geomのメッシュの相対位置です。 POSITION１はテンポラリに作成する節点データの相対位置で、POSITION0に等しくなく変位の範囲内で設定ください。計算結果はPOSITION1には寄りません。 テンポラリに作成された節点位置はdeform_mesh（ATLAS形式）に出力されます。

本データはEMSIからでも実行可能です（従来データも実行可能です）。 従来どおりdeform_meshを使用したい場合、一度PRE_PROCESSINGをEMSolutionで直接実行しますと、deform_mesh(ATLAS)が作成されます。その後、pre_geom(ATLAS)を使用して、 PRE_PROCESSING=0, CONTROL_ELM_MAT_ID=0、POST_DATA_FILE=2：ATLAS形式 とすれば、従来データ形式での再実行を行うことができます。

使用データ：input.txt, pre_geom2D.neu