「ELF/MAGIC」電磁界解析/電磁場解析ソフトウェア

ELF/MAGIC動作推奨モデル

 

電磁界解析/電磁場解析ソフトウェア「ELF/MAGIC」

電磁界解析/電磁場解析ソフトウェア「ELF/MAGIC」

ELF シリーズではクーロンの法則やビオ・サバールの法則を使って、導体や磁性体の相互作用を連立方程式を立てて解きます。この解析手法は高速で精度よく計算可能である半面、メッシュの切り方によっては不安定な解が発生する場合がありました。
株式会社エルフは、この原因を解明し、メッシュの切り方によらず安定した解を得る解析手法を確立しました。

 

ELF/MAGIC詳細リンク

 

電磁界解析/電磁場解析ソフトウェア「ELF/MAGIC」推奨モデル


「ELF/MAGIC」推奨モデル
Microsoft® Windows® 10 Pro 64bit
インテル® Core™ i7-12700 プロセッサー
64GB(32GB x2) DDR4-3200 | Unbuffered | Non-ECC
500GB M.2 NVMe-SSD PCI Express 3.0(x4)
NVIDIA® T400 2GB-GDDR6 PCI Express 3.0(x16)

販売価格 239,800 円(税込)

※ 本製品には「ELF/MAGIC」は含まれておりません。「ELF/MAGIC」の価格については、営業担当までお問い合わせください。

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西日本:06-6838-4123
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ELF/MAGIC 電磁界解析/電磁場解析

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    • 空間メッシュはいりません(空間磁場は高精度)
      有限要素法はポテンシャルを変数としています。したがって磁石やコイルなどの物体だけでなく、解析対象の空間全域に要素が必要です。

      一方、ELF/MAGICは磁荷などのソースを変数としています。したがってソースが存在している物体のみの要素で解析できます。空間にはソースがないので要素は不要です。

      メートルスケールの部品とマイクロメートルスケールの部品が混在するような解析モデルでも空間要素が不要なため、容易に解析できます。
    • 境界条件はいりません
      ELF/MAGICでは解析領域は無限遠までを含んでいます。
      したがって境界条件を指定する必要がありません。
    • 解析式による磁場の計算
      ELF/MAGICでは要素の積分は複数の点での数値積分ではなく、要素表面の解析式を使っています。
      したがって面の近くまで精度の高い計算ができます。
    • 空間磁場が高精度
      有限要素法では空間磁場の計算は、空間メッシュのポテンシャルから計算するので精度が落ちますが、ELF/MAGICでは磁場をソースから直接計算するので精度が落ちません。

      ソースが作る磁場の計算は解析積分式を用いています。したがって磁場は要素近傍まで高精度です。

      高精度の空間磁場を使って高精度の力、トルク、荷電粒子軌道解析などができます。MRI,磁気シールド、スパッタリング、センサ、ブラウン管などが精度良く解析できます。
    • 粗い要素分割でも高精度
      磁場は物体の外部で急激に小さくなっていきます。そのためポテンシャルは物体の外部で複雑な変化をします。

      有限要素法で使用するポテンシャルは、物体外部で大きく変化します。したがって空間部は物体内部よりも細かな要素分割が必要です。さらに、3次元の磁場は3方向に広がるので2次元の磁場よりも急激に変化しますから、3次元解析は2次元解析よりも細かな要素分割が必要です。

      一方、ELF/MAGICで使用するソースは、物体の内部や表面にのみ存在し、物体の外部には存在しません。たとえポテンシャルが複雑に変化する場所であっても、そこにソースが存在しなければ要素そのものが不要です。

      また、要素を必要とする物体内や表面でのソースの変化は緩やかです。したがってELF/MAGICでは一般に有限要素法ほど細かな要素分割を必要としません。
    • 3次元計算が高速
      有限要素法は2次元計算は高速ですが、3次元計算は時間がかかります。
      その理由は
      ・2次元ではポテンシャルは1自由度ですが3次元では3自由度です。
      ・空間部も含めて要素数が奥行き方向に増えます。
      ・マトリックスのバンド幅が増えます。
      ・2次元解析より細かい要素分割が必要です。

      ELF/MAGICでは変数は増えますが、もともと少ない要素で解けます。
      ・基本的な3次元要素の自由度は2次元要素の1.5倍です。
      ・奥行き方向の要素の分割数は普通はあまり多くありません。
    • 運動の取り扱いが容易
      ELF/MAGICでは空間メッシュが必要ありません。
      したがって、部品の相互の位置が変化しても、空間メッシュがねじれたりつぶれたりすることがありません。
    • 複雑な形状のコイルが容易
      ELF/MAGICでは空間メッシュが必要ありません。
      したがって、任意の形状のコイルと電流方向を自由に指定することができます。
      コイル内の磁場の変化を考える必要が無いので細かなメッシュにする必要がありません。

 

 

解析の種類

    • 静磁場解析
      時間的に変化をしない磁場を解析します。 渦電流や誘導電流は計算しません。 磁性体のB-H曲線(非線形)が扱えます。
    • 過渡応答解析
      電流が変化する場合や物体が運動する場合の計算をします。 渦電流や誘導電流を計算します。 磁性体のB-H曲線(非線形)が扱えます。 空間メッシュがないため自由な運動が扱えます。
    • 周波数応答解析
      周波数応答解析をします。 渦電流や誘導電流を計算します。 入力電流、磁化、渦電流が正弦波状に変化する場合を複素数を使って計算します。 複素透磁率を入力して短時間でインダクタンスの計算をすることもできます。

 

 

モデルの種類

    • 3次元モデル
      3次元形状の物体の磁場解析をします。 3次元形状のソースが作る磁場の解析積分式を使って計算します。 ELF/MAGICの基本的な解析です。
    • 2次元モデル
      Z方向に無限に長い形状の物体の磁場解析をします。 XY平面に物体の断面を定義することにより、 Z方向に無限に長いソースが作る磁場の解析積分式を使って計算します。
    • 軸対称モデル
      円柱、円筒など、軸対称形状の物体で軸対称磁場の場合に利用できます。 XZ平面に物体の断面を定義することにより、 軸対称形状のソースを配置して解析します。

 

 

磁場解析事例 ELF/MAGIC

以下の計算時間はCore i7 6700K のPCでの計算時間 (秒)です。

    • ハルバッハ配列磁石(直線状)

      計算時間:1秒


      磁石をハルバッハ配列(直線状)に並べて空間磁場を計算した事例です。磁石の片側だけに強い磁場が得られます。
    • ハルバッハ配列磁石(リング状)

      計算時間:1秒

      磁石をハルバッハ配列(リング状)に並べて空間磁場を計算した事例です。

 

 

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HPC 製品 導入実績一覧

 

※敬称略、順不同

琉球大学国立沖縄工業高等専門学校名桜大学沖縄科学技術大学院大学沖縄国際大学
宮崎大学宮崎公立大学鹿児島大学第一工業大学鹿児島県立短期大学
鹿児島工業高等専門学校鹿児島国際大学鹿屋体育大学長崎大学国立佐世保工業高等専門学校
長崎県立大学大分大学日本文理大学大分県立科学大学大分工業高等専門学校
大分県立芸術文化短期大学熊本大学熊本県立大学国立八代工業高等専門学校国立熊本工業高等専門学校
九州看護福祉大学九州大学佐賀大学福岡教育大学福岡女子大学
佐賀大学国立久留米工業高等専門学校福岡県立大学福岡大学福岡工業大学
久留米工業大学久留米大学福岡歯科大学九州産業大学近畿大学(福岡キャンパス)
国立有明工業高等専門学校日本経済大学九州工業大学北九州市立大学産業医科大学
九州歯科大学国立北九州工業高等専門学校西日本工業大学早稲田大学(北九州キャンパス)山口大学
山口東京理科大学山口県立大学国立大島商船高等専門学校国立宇部工業高等専門学校島根大学
国立松江工業高等専門学校鳥取大学広島大学県立広島大学広島工業大学
広島市立大学近畿大学(広島キャンパス)呉高専広島修道大学尾道市立大学
広島文化学園大学岡山大学岡山理科大学倉敷芸術科学大学岡山県立大学
川崎医療大学ノートルダム清心女子大学岡山商科大学吉備国際大学川崎医療福祉大学
就実大学愛媛大学愛媛県立医療技術大学岡山理科大学(今治キャンパス)国立新居浜工業高等専門学校
国立弓削商船高等専門学校香川大学国立香川工業高等専門学校徳島大学阿南工業高等専門学校
鳴門教育大学高知大学高知工科大学国立高知工業高等専門学校高知県立大学
神戸大学兵庫教育大学兵庫県立大学関西学院大学甲南大学
神戸学院大学国立明石工業高等専門学校大阪大学大阪教育大学大阪市立大学
大阪府立大学大阪工業大学大阪産業大学大阪電気通信大学関西大学
近畿大学(本学)大阪国際大学摂南大学大阪薬科大学大阪医科大学
追手門学院大学藍野大学大阪人間科学大学奈良女子大学奈良先端科学技術大学院大学
奈良教育大学奈良県立医科大学国立奈良工業高等専門学校和歌山大学国立和歌山工業高等専門学校
京都大学京都工芸繊維大学京都教育大学京都府立医科大学京都府立大学
京都産業大学立命館大学京都先端科学大学京都女子大学京都橘大学
京都薬科大学同志社大学佛教大学龍谷大学京都市立芸術大学
国立舞鶴工業高等専門学校滋賀大学滋賀県立大学滋賀医科大学三重大学
国立鈴鹿工業高等専門学校名古屋大学名古屋工業大学豊橋技術科学大学愛知県立大学
愛知工業大学中京大学豊田工業大学南山大学中部大学
愛知教育大学名古屋市立大学愛知医科大学愛知学院大学大同学園
静岡大学浜松医科大学静岡県立大学静岡文化芸術大学国立遺伝学研究所
静岡理工科大学岐阜大学自然科学研究機構核融合科学研究所国立岐阜工業高等専門学校
岐阜薬科大学朝日大学信州大学国立長野工業高等専門学校山梨大学
山梨学院大学都留文科大学福井大学金沢大学石川県立大学
北陸先端科学技術大学院大学北陸大学金沢工業大学富山大学富山県立大学
新潟大学長岡技術科学大学上越教育大学新潟県立看護大学国立長岡工業高等専門学校
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明治大学明星大学学習院大学慶応義塾大学上智大学
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昭和薬科大学東京電機大学東洋大学獨協医科大学拓殖大学
東京工科大学津田塾大学帝京平成大学獨協大学千葉大学
千葉工業大学国立木更津工業高等専門学校埼玉大学防衛医科大学校跡見学園女子大学
埼玉工業大学ものつくり大学群馬大学国立群馬工業高等専門学校宇都宮大学
自治医科大学国立小山工業高等専門学校筑波大学茨城大学筑波技術大学
茨城工業高等専門学校高エネルギー加速器研究機構物質材料研究機構国立環境研究所建築研究所
理化学研究所土木研究所産業技術総合研究所会津大学福島県立医科大学
国立福島工業高等専門学校山形大学秋田大学秋田県立大学東北大学
宮城大学宮城教育大学東北工業大学岩手大学岩手県立大学
一関工業高等専門学校岩手医科大学弘前大学国立八戸工業高等専門学校北海道大学
公立はこだて未来大学小樽商科大学帯広畜産大学北見工業大学国立釧路工業高等専門学校
札幌医科大学国立苫小牧工業高等専門学校国立函館工業高等専門学校