JP2018200226A - 評価方法、評価装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】物体における接触する他の物体からの荷重に応じて生じる応力を、より簡便に、より精度よく評価することを目的とする。【解決手段】第１の物体と第１の物体と接触している第２の物体との間の熱伝達係数と、第２の物体からの荷重に応じて第１の物体に生じる応力と、の対応を示す対応情報を取得し、第３の物体と第３の物体に接触している第４の物体とにおける複数の位置の温度に基づいて、第３の物体と第４の物体との間の熱伝達係数を取得し、取得された第３の物体と第４の物体との間の熱伝達係数と、取得された対応情報と、に基づいて、第４の物体からの荷重に応じて第３の物体に生じる応力を評価する。【選択図】図７
Description
本発明は、評価方法、評価装置及びプログラムに関する。
回転電機において、焼嵌めにより固定子がケースに固定されることがある。
焼嵌めにより固定子がケースに固定されると、固定子に圧縮応力が生じる。
回転電機では、固定子に生じる応力が、鉄損増加の原因となるため、固定子に生じる応力を精度よく評価することが求められる。このように、回転電機の固定子等の物体において、回転電機のケース等の他の物体との接触に応じて生じる応力を精度良く評価したいという要望がある。
特許文献１には、軟磁性材料の異方性及び弾性圧縮応力の影響による磁気特性劣化を考慮した応力・電磁場連成解析システムが開示されている。
焼嵌めにより固定子がケースに固定されると、固定子に圧縮応力が生じる。
回転電機では、固定子に生じる応力が、鉄損増加の原因となるため、固定子に生じる応力を精度よく評価することが求められる。このように、回転電機の固定子等の物体において、回転電機のケース等の他の物体との接触に応じて生じる応力を精度良く評価したいという要望がある。
特許文献１には、軟磁性材料の異方性及び弾性圧縮応力の影響による磁気特性劣化を考慮した応力・電磁場連成解析システムが開示されている。
特許文献１では、評価対象の物体の詳細な形状を把握し、解析モデルを構築する必要があり、また、境界条件や焼嵌め時のケース収縮量等の計算条件を仮定する必要もあった。
そのため、解析モデルを構築し、計算条件を仮定しなければ、コア等の物体に生じる応力を評価できなかった。
即ち、解析モデルの構築や、計算条件の仮定の手間がかかるため、物体に生じる応力を簡便に評価できなかった。
また、解析モデルに誤りがあったり、計算条件の仮定が実際とずれていたりすると、評価の精度が低減してしまう。
即ち、実際の環境を正しく仮定しなければ物体に生じる応力を精度よく評価できなかった。
例えば、焼嵌めの際の収縮量等の計算条件を正確に仮定するのは困難である。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、物体における接触する他の物体からの荷重に応じて生じる応力を、より簡便に、より精度よく評価することを目的とする。
そのため、解析モデルを構築し、計算条件を仮定しなければ、コア等の物体に生じる応力を評価できなかった。
即ち、解析モデルの構築や、計算条件の仮定の手間がかかるため、物体に生じる応力を簡便に評価できなかった。
また、解析モデルに誤りがあったり、計算条件の仮定が実際とずれていたりすると、評価の精度が低減してしまう。
即ち、実際の環境を正しく仮定しなければ物体に生じる応力を精度よく評価できなかった。
例えば、焼嵌めの際の収縮量等の計算条件を正確に仮定するのは困難である。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、物体における接触する他の物体からの荷重に応じて生じる応力を、より簡便に、より精度よく評価することを目的とする。
本発明の評価方法は、第１の物体と前記第１の物体と接触している第２の物体との間の熱伝達係数と、前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に生じる応力と、の対応を示す対応情報を取得する第１の取得工程と、第３の物体と前記第３の物体に接触している第４の物体とにおける複数の位置の温度に基づいて、前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数を取得する第２の取得工程と、前記第２の取得工程で取得された前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数と、前記第１の取得工程で取得された前記対応情報と、に基づいて、前記第４の物体からの荷重に応じて前記第３の物体に生じる応力を評価する評価工程と、を含み、前記第１の物体、前記第２の物体は、それぞれ、前記第３の物体、前記第４の物体を模擬した物体である。
また、本発明の評価装置は、第１の物体と前記第１の物体と接触している第２の物体との間の熱伝達係数と、前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に生じる応力と、の対応を示す対応情報を取得する第１の取得手段と、第３の物体と前記第３の物体に接触している第４の物体とにおける複数の位置の温度に基づいて、前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数を取得する第２の取得手段と、前記第２の取得手段により取得された前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数と、前記第１の取得手段により取得された前記対応情報と、に基づいて、前記第４の物体からの荷重に応じて前記第３の物体に生じる応力を評価する評価手段と、を有し、前記第１の物体、前記第２の物体は、それぞれ、前記第３の物体、前記第４の物体を模擬した物体である。
また、本発明の評価装置は、第１の物体と前記第１の物体と接触している第２の物体との間の熱伝達係数と、前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に生じる応力と、の対応を示す対応情報を取得する第１の取得手段と、第３の物体と前記第３の物体に接触している第４の物体とにおける複数の位置の温度に基づいて、前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数を取得する第２の取得手段と、前記第２の取得手段により取得された前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数と、前記第１の取得手段により取得された前記対応情報と、に基づいて、前記第４の物体からの荷重に応じて前記第３の物体に生じる応力を評価する評価手段と、を有し、前記第１の物体、前記第２の物体は、それぞれ、前記第３の物体、前記第４の物体を模擬した物体である。
本発明によれば、物体における接触する他の物体からの荷重に応じて生じる応力を、より簡便に、より精度よく評価することができる。
＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。
以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。
（本実施形態の処理の概要）
２つの物体が接触している場合、一方の物体に他方の物体から印加される荷重に応じて応力が生じるが、このとき生じる応力は、２つの物体の接触状態と等価であると考えられる。
そこで、発明者らは、２つの物体の接触状態を表すパラメータと、一方の物体に生じる応力と、の関係からその物体に生じる応力を推定するという着想を得た。
本実施形態では、２つの物体の接触状態を表すパラメータとして、その２つの物体の間の熱伝達係数を利用することとする。
そこで、本実施形態では、予め、応力と、熱伝達係数と、の対応関係を示す対応情報を予め生成する。
そして、評価対象の物体と評価対象の物体に接触する物体との温度分布を測定し、測定した温度分布から評価対象の物体とその物体に接触する物体との間の熱伝達係数を取得する。
そして、取得した熱伝達係数と、予め生成した対応情報と、に基づいて、評価対象の物体に生じる応力を評価する。
２つの物体が接触している場合、一方の物体に他方の物体から印加される荷重に応じて応力が生じるが、このとき生じる応力は、２つの物体の接触状態と等価であると考えられる。
そこで、発明者らは、２つの物体の接触状態を表すパラメータと、一方の物体に生じる応力と、の関係からその物体に生じる応力を推定するという着想を得た。
本実施形態では、２つの物体の接触状態を表すパラメータとして、その２つの物体の間の熱伝達係数を利用することとする。
そこで、本実施形態では、予め、応力と、熱伝達係数と、の対応関係を示す対応情報を予め生成する。
そして、評価対象の物体と評価対象の物体に接触する物体との温度分布を測定し、測定した温度分布から評価対象の物体とその物体に接触する物体との間の熱伝達係数を取得する。
そして、取得した熱伝達係数と、予め生成した対応情報と、に基づいて、評価対象の物体に生じる応力を評価する。
（応力評価対象）
図１は、モータのステータコア１００と、モータのケース１０１と、の形状の一例を示す図である。
本実施形態では、応力の評価対象は、ステータコア１００であるとする。
ステータコア１００は、積層された電磁鋼板により構成されている円環状の物体である。
本実施形態では、ステータコア１００が、積層された電磁鋼板により構成されている場合を例に挙げて説明する。
ただし、必ずしもこのようにしてステータコア１００を構成する必要はない。
例えば、ステータコア１００を構成する軟磁性材料は、板状でなくてもよい。
ステータコア１００の内周面には、ティース１０２が複数設けられている。円環部（ヨーク）１０３は、ステータコア１００におけるティース１０２を除いた部分である。
このティース１０２に対してコイルが巻かれることになる。
ケース１０１は、例えば、アルミニウム、鋳鉄、クロムモリブデン鋼、ニッケルモリブデン鋼、合金工具鋼等の材質により構成されている円環状の物体である。ケース１０１は、他の材質により構成されている物体であってもよい。
ステータコア１００とケース１０１とは、焼嵌めされており、ステータコア１００の外周面とケース１０１の内周面とが接触している。
このように、ステータコア１００は、ケース１０１に固定されている。
また、ケース１０１は、ステータコア１００を冷却する役割もある。
このようにケース１０１は、ステータコア１００の固定及び冷却を行うことができれば、非磁性体で構成されていても磁性体で構成されていてもよい。
ケース１０１との接触によりステータコア１００の内部に応力が生じている。
焼嵌めに替えて、冷嵌め又は圧入等、焼嵌めとは異なる方法によりステータコア１００をケース１０１により固定しても焼嵌めされる場合と同様にケース１０１との接触によりステータコア１００の内部に応力が生じる。
接触する２つの物体において、一方の物体に他方の物体から荷重が接触している面に印加されると、一方の物体に圧縮応力が生じる。
また、局所的に接触する２つの物体において、一方の物体に他方の物体から荷重が接触している部分に印加されると、一方の物体に接触応力が生じる。本実施形態では、ステータコア１００には、ケース１０１からの荷重に応じて、圧縮応力が生じる。
ケース１０１の内周面は、ステータコア１００の外周面に垂直に荷重をかけることとなるため、本実施形態では、ステータコア１００の内部に圧縮応力が生じることとなる。
本実施形態では、ケース１０１との接触に応じてステータコア１００内に生じた応力を評価する方法を説明する。
図１は、モータのステータコア１００と、モータのケース１０１と、の形状の一例を示す図である。
本実施形態では、応力の評価対象は、ステータコア１００であるとする。
ステータコア１００は、積層された電磁鋼板により構成されている円環状の物体である。
本実施形態では、ステータコア１００が、積層された電磁鋼板により構成されている場合を例に挙げて説明する。
ただし、必ずしもこのようにしてステータコア１００を構成する必要はない。
例えば、ステータコア１００を構成する軟磁性材料は、板状でなくてもよい。
ステータコア１００の内周面には、ティース１０２が複数設けられている。円環部（ヨーク）１０３は、ステータコア１００におけるティース１０２を除いた部分である。
このティース１０２に対してコイルが巻かれることになる。
ケース１０１は、例えば、アルミニウム、鋳鉄、クロムモリブデン鋼、ニッケルモリブデン鋼、合金工具鋼等の材質により構成されている円環状の物体である。ケース１０１は、他の材質により構成されている物体であってもよい。
ステータコア１００とケース１０１とは、焼嵌めされており、ステータコア１００の外周面とケース１０１の内周面とが接触している。
このように、ステータコア１００は、ケース１０１に固定されている。
また、ケース１０１は、ステータコア１００を冷却する役割もある。
このようにケース１０１は、ステータコア１００の固定及び冷却を行うことができれば、非磁性体で構成されていても磁性体で構成されていてもよい。
ケース１０１との接触によりステータコア１００の内部に応力が生じている。
焼嵌めに替えて、冷嵌め又は圧入等、焼嵌めとは異なる方法によりステータコア１００をケース１０１により固定しても焼嵌めされる場合と同様にケース１０１との接触によりステータコア１００の内部に応力が生じる。
接触する２つの物体において、一方の物体に他方の物体から荷重が接触している面に印加されると、一方の物体に圧縮応力が生じる。
また、局所的に接触する２つの物体において、一方の物体に他方の物体から荷重が接触している部分に印加されると、一方の物体に接触応力が生じる。本実施形態では、ステータコア１００には、ケース１０１からの荷重に応じて、圧縮応力が生じる。
ケース１０１の内周面は、ステータコア１００の外周面に垂直に荷重をかけることとなるため、本実施形態では、ステータコア１００の内部に圧縮応力が生じることとなる。
本実施形態では、ケース１０１との接触に応じてステータコア１００内に生じた応力を評価する方法を説明する。
（熱伝達係数と応力との対応情報の生成方法）
図２は、モータのステータコア１００とケース１０１とを模擬するモデルの一例を示す図である。
以下では、モータのステータコア１００とケース１０１とを模擬するモデルを模擬モデルとする。
コアブロック２０１は、ステータコア１００と同じく、積層された電磁鋼板により構成される直方体のブロックである。
ケースブロック２０２は、ケース１０１と同じ材質で構成された直方体のブロックである。
コアブロック２０１とケースブロック２０２とは、１つの面を重ね合せるように、接触している。
コアブロック２０１のケースブロック２０２と接触している面は、ステータコア１００のケース１０１と接触している面と同様の加工（表面への研磨等）が施されている。
また、ケースブロック２０２のコアブロック２０１と接触している面は、ケース１０１のステータコア１００と接触している面と同様の加工が施されている。
そのため、コアブロック２０１におけるケースブロック２０２との接触面の表面状態は、ステータコア１００におけるケース１０１との接触面の表面状態と類似すると仮定できる。
表面状態とは、物体の表面の状態であり、表面の粗さ等の状態である。
また、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１との接触面の表面状態は、ケース１０１におけるステータコア１００との接触面の表面状態と類似すると仮定できる。
接触するコアブロック２０１とケースブロック２０２とが、ステータコア１００とケース１０１とを模擬する模擬モデルとなる。
即ち、コアブロック２０１とケースブロック２０２とは、それぞれ、ステータコア１００とケース１０１とを模擬する物体である。
本実施形態では、コアブロック２０１は、ステータコア１００と同じ材質で構成されるとするが、熱伝導率、表面状態（例えば、算術平均粗さ等の表面の粗さ）、硬度が予め設定された範囲のものであれば、他の材質で構成されることとしてもよい。
また、本実施形態では、ケースブロック２０２は、ケース１０１と同じ材質で構成されるとするが、熱伝導率、表面状態（例えば、算術平均粗さ等の表面の粗さ）、硬度が予め設定された範囲のものであれば、他の材質で構成されることとしてもよい。
図２は、モータのステータコア１００とケース１０１とを模擬するモデルの一例を示す図である。
以下では、モータのステータコア１００とケース１０１とを模擬するモデルを模擬モデルとする。
コアブロック２０１は、ステータコア１００と同じく、積層された電磁鋼板により構成される直方体のブロックである。
ケースブロック２０２は、ケース１０１と同じ材質で構成された直方体のブロックである。
コアブロック２０１とケースブロック２０２とは、１つの面を重ね合せるように、接触している。
コアブロック２０１のケースブロック２０２と接触している面は、ステータコア１００のケース１０１と接触している面と同様の加工（表面への研磨等）が施されている。
また、ケースブロック２０２のコアブロック２０１と接触している面は、ケース１０１のステータコア１００と接触している面と同様の加工が施されている。
そのため、コアブロック２０１におけるケースブロック２０２との接触面の表面状態は、ステータコア１００におけるケース１０１との接触面の表面状態と類似すると仮定できる。
表面状態とは、物体の表面の状態であり、表面の粗さ等の状態である。
また、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１との接触面の表面状態は、ケース１０１におけるステータコア１００との接触面の表面状態と類似すると仮定できる。
接触するコアブロック２０１とケースブロック２０２とが、ステータコア１００とケース１０１とを模擬する模擬モデルとなる。
即ち、コアブロック２０１とケースブロック２０２とは、それぞれ、ステータコア１００とケース１０１とを模擬する物体である。
本実施形態では、コアブロック２０１は、ステータコア１００と同じ材質で構成されるとするが、熱伝導率、表面状態（例えば、算術平均粗さ等の表面の粗さ）、硬度が予め設定された範囲のものであれば、他の材質で構成されることとしてもよい。
また、本実施形態では、ケースブロック２０２は、ケース１０１と同じ材質で構成されるとするが、熱伝導率、表面状態（例えば、算術平均粗さ等の表面の粗さ）、硬度が予め設定された範囲のものであれば、他の材質で構成されることとしてもよい。
コアブロック２０１とケースブロック２０２とは、固定用治具２０３上に設置されている。
また、コアブロック２０１の面のうち、ケースブロック２０２と接触している面の向かい側の面は、固定用治具２０３に固定されているヒータ２０４と接触している。
ヒータ２０４は、コアブロック２０１に熱を提供するシリコンラバーヒータ等の熱源である。
これにより、ヒータ２０４からコアブロック２０１へ、そしてコアブロック２０１からケースブロック２０２へ、熱が伝達されることとなる。
ヒータ２０４は、ステータコア１００のティース１０２に巻かれているコイルに対応する。
即ち、モータにおいて、コイルで発生した熱は、ステータコア１００に伝達され、ステータコア１００からケース１０１に伝達されることになる。
また、鉄損によるステータコア１００において発生した熱は、ステータコア１００からケース１０１に伝達される。
応力印加装置２０５は、ケースブロック２０２のコアブロック２０１と接触している面の向かい側の面に対して垂直に荷重を加えることで、コアブロック２０１に対して、応力を生じさせる装置である。
応力印加装置２０５がコアブロック２０１に生じさせる応力は、ステータコア１００とケース１０１との接触により生じる応力に対応する。
また、コアブロック２０１の面のうち、ケースブロック２０２と接触している面の向かい側の面は、固定用治具２０３に固定されているヒータ２０４と接触している。
ヒータ２０４は、コアブロック２０１に熱を提供するシリコンラバーヒータ等の熱源である。
これにより、ヒータ２０４からコアブロック２０１へ、そしてコアブロック２０１からケースブロック２０２へ、熱が伝達されることとなる。
ヒータ２０４は、ステータコア１００のティース１０２に巻かれているコイルに対応する。
即ち、モータにおいて、コイルで発生した熱は、ステータコア１００に伝達され、ステータコア１００からケース１０１に伝達されることになる。
また、鉄損によるステータコア１００において発生した熱は、ステータコア１００からケース１０１に伝達される。
応力印加装置２０５は、ケースブロック２０２のコアブロック２０１と接触している面の向かい側の面に対して垂直に荷重を加えることで、コアブロック２０１に対して、応力を生じさせる装置である。
応力印加装置２０５がコアブロック２０１に生じさせる応力は、ステータコア１００とケース１０１との接触により生じる応力に対応する。
温度センサ２０６〜２０８は、熱電対、サーミスタ、白銀測温抵抗体等で構成される温度の測定に利用されるセンサである。
温度センサ２０６は、コアブロック２０１の上面のヒータ２０４との境界の近傍の位置に設置されている。
温度センサ２０７は、コアブロック２０１の上面のケースブロック２０２との境界の近傍の位置に設置されている。
温度センサ２０８は、ケースブロック２０２の上面の応力印加装置２０５との境界の近傍の位置に設置されている。
このように、温度センサ２０６〜２０８のそれぞれは、熱源であるヒータ２０４との距離が異なるように設置されている。そのため、温度センサ２０６〜２０８のそれぞれが設置されている位置は、それぞれ温度が異なる位置となる。
このように、温度センサ２０６〜２０８により、コアブロック２０１、ケースブロック２０２上の温度が異なる位置の温度を把握することで、熱がどのように伝達しているかを把握可能となる。
また、温度センサ２０６〜２０８は、コアブロック２０１上の一カ所と、ケースブロック２０２上の一カ所と、を含む三カ所に設置されている。
即ち、同じ物体上に全ての温度センサが設置されることはない。
これにより、コアブロック２０１からケースブロック２０２へ熱がどのように伝達しているかを把握可能となる。
温度センサ２０６は、コアブロック２０１の上面のヒータ２０４との境界の近傍の位置に設置されている。
温度センサ２０７は、コアブロック２０１の上面のケースブロック２０２との境界の近傍の位置に設置されている。
温度センサ２０８は、ケースブロック２０２の上面の応力印加装置２０５との境界の近傍の位置に設置されている。
このように、温度センサ２０６〜２０８のそれぞれは、熱源であるヒータ２０４との距離が異なるように設置されている。そのため、温度センサ２０６〜２０８のそれぞれが設置されている位置は、それぞれ温度が異なる位置となる。
このように、温度センサ２０６〜２０８により、コアブロック２０１、ケースブロック２０２上の温度が異なる位置の温度を把握することで、熱がどのように伝達しているかを把握可能となる。
また、温度センサ２０６〜２０８は、コアブロック２０１上の一カ所と、ケースブロック２０２上の一カ所と、を含む三カ所に設置されている。
即ち、同じ物体上に全ての温度センサが設置されることはない。
これにより、コアブロック２０１からケースブロック２０２へ熱がどのように伝達しているかを把握可能となる。
ステータコア１００に生じる応力と、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数との対応情報は、以下のような方法で生成できる。
応力印加装置２０５により、ケースブロック２０２に対して荷重を印加することで、ある応力が、コアブロック２０１に対して生じているとする。
コアブロック２０１にある応力が生じた後で、模擬モデルが定常状態（コアブロック２０１、ケースブロック２０２における温度分布が安定した状態）となるまで待機する。
例えば、温度センサ２０６〜２０８それぞれで測定される温度の変化が設定された期間（例えば、５分間等）の間、起こらなくなるまで待機する。
模擬モデルが定常状態となったら、コアブロック２０１、２０２における温度分布を測定する。
応力印加装置２０５により、ケースブロック２０２に対して荷重を印加することで、ある応力が、コアブロック２０１に対して生じているとする。
コアブロック２０１にある応力が生じた後で、模擬モデルが定常状態（コアブロック２０１、ケースブロック２０２における温度分布が安定した状態）となるまで待機する。
例えば、温度センサ２０６〜２０８それぞれで測定される温度の変化が設定された期間（例えば、５分間等）の間、起こらなくなるまで待機する。
模擬モデルが定常状態となったら、コアブロック２０１、２０２における温度分布を測定する。
図３は、コアブロック２０１に生じた応力と、模擬モデルの温度分布と、の対応関係の一例を説明する図である。
図３のグラフは、コアブロック２０１にケースブロック２０２からの荷重に応じて、それぞれ異なる３つの応力の何れかが生じた場合における、定常状態の模擬モデルの温度分布を示す。
応力状態（１）は、コアブロック２０１にある応力が生じている状態である。
応力状態（２）は、コアブロック２０１に応力状態（１）における場合よりも絶対値が小さな応力が生じている状態である。
応力状態（３）は、コアブロック２０１に応力状態（２）における場合よりも絶対値が小さな応力が生じている状態である。
図３のグラフに示されるように、コアブロック２０１に生じる応力の絶対値が大きい程、コアブロック２０１からケースブロック２０２に対して熱が伝わりやすい。即ち、応力状態（１）〜（３）の中で、応力状態（１）の状態が最もコアブロック２０１からケースブロック２０２に対して熱が伝わりやすい。
図３のグラフから、ケースブロック２０２との接触によりコアブロック２０１に生じる応力の絶対値が大きい程、ケースブロック２０２には、コアブロック２０１からより熱が伝わることが分かる。
これは、ケースブロック２０２との接触によりコアブロック２０１に生じる応力が大きい程、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触状態が改善し、熱が伝わりやすくなることを示している。
図３のグラフは、コアブロック２０１にケースブロック２０２からの荷重に応じて、それぞれ異なる３つの応力の何れかが生じた場合における、定常状態の模擬モデルの温度分布を示す。
応力状態（１）は、コアブロック２０１にある応力が生じている状態である。
応力状態（２）は、コアブロック２０１に応力状態（１）における場合よりも絶対値が小さな応力が生じている状態である。
応力状態（３）は、コアブロック２０１に応力状態（２）における場合よりも絶対値が小さな応力が生じている状態である。
図３のグラフに示されるように、コアブロック２０１に生じる応力の絶対値が大きい程、コアブロック２０１からケースブロック２０２に対して熱が伝わりやすい。即ち、応力状態（１）〜（３）の中で、応力状態（１）の状態が最もコアブロック２０１からケースブロック２０２に対して熱が伝わりやすい。
図３のグラフから、ケースブロック２０２との接触によりコアブロック２０１に生じる応力の絶対値が大きい程、ケースブロック２０２には、コアブロック２０１からより熱が伝わることが分かる。
これは、ケースブロック２０２との接触によりコアブロック２０１に生じる応力が大きい程、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触状態が改善し、熱が伝わりやすくなることを示している。
図２の例では、コアブロック２０１、２０２における温度分布として、温度センサ２０６〜２０８を介して、温度センサ２０６〜２０８それぞれの設置位置におけるコアブロック２０１、ケースブロック２０２の温度が測定される。
そして、測定された温度分布から、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数が取得される。
熱伝達係数を取得する方法の詳細については、図５で後述する。
応力印加装置２０５により、コアブロック２０１に予め定められた複数の応力のそれぞれが生じた場合について、以上の処理を行う。
これにより、コアブロック２０１に生じた応力それぞれについて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数が取得される。
そして、コアブロック２０１に生じた応力それぞれについて取得された熱伝達係数から、コアブロック２０１に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数との対応情報が生成される。
本実施形態では、コアブロック２０１は、ステータコア１００と同じ材質・同じ表面状態で形成されている。また、ケースブロック２０２は、ケース１０１と同じ材質・同じ表面状態で形成されている。このため、コアブロック２０１に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数との対応情報を、疑似的に、ステータコア１００に生じる応力と、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数と、の対応情報とみなすことができる。そこで、本実施形態では、コアブロック２０１に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数との対応情報を予め生成し、生成した対応情報を利用して、ステータコア１００に生じる応力を評価する。
例えば、以下のようにして、熱伝達係数と応力との対応情報が生成される。
そして、測定された温度分布から、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数が取得される。
熱伝達係数を取得する方法の詳細については、図５で後述する。
応力印加装置２０５により、コアブロック２０１に予め定められた複数の応力のそれぞれが生じた場合について、以上の処理を行う。
これにより、コアブロック２０１に生じた応力それぞれについて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数が取得される。
そして、コアブロック２０１に生じた応力それぞれについて取得された熱伝達係数から、コアブロック２０１に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数との対応情報が生成される。
本実施形態では、コアブロック２０１は、ステータコア１００と同じ材質・同じ表面状態で形成されている。また、ケースブロック２０２は、ケース１０１と同じ材質・同じ表面状態で形成されている。このため、コアブロック２０１に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数との対応情報を、疑似的に、ステータコア１００に生じる応力と、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数と、の対応情報とみなすことができる。そこで、本実施形態では、コアブロック２０１に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数との対応情報を予め生成し、生成した対応情報を利用して、ステータコア１００に生じる応力を評価する。
例えば、以下のようにして、熱伝達係数と応力との対応情報が生成される。
横軸に応力をとり、縦軸に熱伝達係数をとる座標系を想定する。
この座標系上に、コアブロック２０１に生じた応力それぞれと、コアブロック２０１に生じた応力それぞれについて取得された熱伝達係数と、が示す点をプロットする。そして、プロットされた点を結ぶ。
図４は、ステータコア１００に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数と、の対応情報の一例を示す図である。
図４のグラフは、上記のようにして、生成されたグラフの一例である。
図４のグラフ上の各点は、コアブロック２０１に生じた応力それぞれと、コアブロック２０１に生じた応力それぞれについて取得された熱伝達係数と、が示す点である。
以上のような工程により、ステータコア１００に生じる応力と、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数と、の対応情報が生成される。
以下、コアブロック２０１に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数と、の対応情報を、熱伝達係数と応力との対応情報、又は、単に、対応情報と称する。
この座標系上に、コアブロック２０１に生じた応力それぞれと、コアブロック２０１に生じた応力それぞれについて取得された熱伝達係数と、が示す点をプロットする。そして、プロットされた点を結ぶ。
図４は、ステータコア１００に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数と、の対応情報の一例を示す図である。
図４のグラフは、上記のようにして、生成されたグラフの一例である。
図４のグラフ上の各点は、コアブロック２０１に生じた応力それぞれと、コアブロック２０１に生じた応力それぞれについて取得された熱伝達係数と、が示す点である。
以上のような工程により、ステータコア１００に生じる応力と、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数と、の対応情報が生成される。
以下、コアブロック２０１に生じる応力と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数と、の対応情報を、熱伝達係数と応力との対応情報、又は、単に、対応情報と称する。
（熱伝達係数の取得方法の詳細）
図５は、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の伝熱モデルの一例を説明する図である。
図５の概要図が示すケース状況は、コアブロック２０１とケースブロック２０２とが接触している状況である。
図５の例では、コアブロック２０１の左側に熱源であるヒータ２０４が存在しており、コアブロック２０１とケースブロック２０２とが定常状態となっている。
即ち、ヒータ２０４において生じた熱は、コアブロック２０１、ケースブロック２０２の順に伝達される。
図５の概要図におけるＴ１は、コアブロック２０１におけるヒータ２０４との境界の近傍の温度を示す。
Ｔ２は、コアブロック２０１におけるケースブロック２０２との境界の近傍の温度を示す。
Ｔ３は、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１との境界の近傍の温度を示す。
Ｔ４は、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１と接触している面と向かい合う面における温度を示す。
図５では、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の図上の位置が高い程、温度が高いことが示される。
即ち、Ｔ１が最も温度が高く、Ｔ４が最も温度が低くなっている。
図５の例では、コアブロック２０１の熱伝導率を、λ１とする。
ケースブロック２０２の熱伝導率をλ２とする。
コアブロック２０１の幅を、δ１とする。
ケースブロック２０２の幅を、δ２とする。
コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を、ｈｃとする。
コアブロック２０１におけるケースブロック２０２と接触している面（ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１と接触している面）の面積を、Ａとする。
以下では、コアブロック２０１におけるケースブロック２０２と接触している面を、接触面２０１ａとする。また、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１と接触している面を、接触面２０２ａとする。
図５は、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の伝熱モデルの一例を説明する図である。
図５の概要図が示すケース状況は、コアブロック２０１とケースブロック２０２とが接触している状況である。
図５の例では、コアブロック２０１の左側に熱源であるヒータ２０４が存在しており、コアブロック２０１とケースブロック２０２とが定常状態となっている。
即ち、ヒータ２０４において生じた熱は、コアブロック２０１、ケースブロック２０２の順に伝達される。
図５の概要図におけるＴ１は、コアブロック２０１におけるヒータ２０４との境界の近傍の温度を示す。
Ｔ２は、コアブロック２０１におけるケースブロック２０２との境界の近傍の温度を示す。
Ｔ３は、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１との境界の近傍の温度を示す。
Ｔ４は、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１と接触している面と向かい合う面における温度を示す。
図５では、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の図上の位置が高い程、温度が高いことが示される。
即ち、Ｔ１が最も温度が高く、Ｔ４が最も温度が低くなっている。
図５の例では、コアブロック２０１の熱伝導率を、λ１とする。
ケースブロック２０２の熱伝導率をλ２とする。
コアブロック２０１の幅を、δ１とする。
ケースブロック２０２の幅を、δ２とする。
コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を、ｈｃとする。
コアブロック２０１におけるケースブロック２０２と接触している面（ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１と接触している面）の面積を、Ａとする。
以下では、コアブロック２０１におけるケースブロック２０２と接触している面を、接触面２０１ａとする。また、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１と接触している面を、接触面２０２ａとする。
この場合、コアブロック２０１の熱抵抗値は、δ１／（λ１×Ａ）と表すことができる。
また、ケースブロック２０２の熱抵抗値は、δ２／（λ２×Ａ）と表すことができる。
また、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面の熱抵抗値は、１／（ｈｃ×Ａ）と表すことができる。
図５の例では、定常状態であるため、コアブロック２０１を通過する熱流束と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面を通過する熱流束と、ケースブロック２０２を通過する熱流束と、は、釣り合っている。
コアブロック２０１を通過する熱流速は、コアブロック２０１の端と端との温度差（Ｔ１−Ｔ２）を、コアブロック２０１の熱抵抗値（δ１／（λ１×Ａ））で割った値を面積Ａで割ることで求めることができる。
また、ケースブロック２０２を通過する熱は、ケースブロック２０２の端と端との温度差（Ｔ３−Ｔ４）を、ケースブロック２０２の熱抵抗値（δ２／（λ２×Ａ））で割った値を面積Ａで割ることで求めることができる。
また、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面を通過する熱は、その接触面におけるコアブロック２０１側とケースブロック２０２側との温度差（Ｔ２−Ｔ３）を、その接触面の熱抵抗値（１／（ｈｃ×Ａ））で割った値を面積Ａで割ることで求めることができる。
コアブロック２０１（ケースブロック２０２、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面）を通過する熱をｑ０とおくと、以下の式１が成り立つ。
また、ケースブロック２０２の熱抵抗値は、δ２／（λ２×Ａ）と表すことができる。
また、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面の熱抵抗値は、１／（ｈｃ×Ａ）と表すことができる。
図５の例では、定常状態であるため、コアブロック２０１を通過する熱流束と、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面を通過する熱流束と、ケースブロック２０２を通過する熱流束と、は、釣り合っている。
コアブロック２０１を通過する熱流速は、コアブロック２０１の端と端との温度差（Ｔ１−Ｔ２）を、コアブロック２０１の熱抵抗値（δ１／（λ１×Ａ））で割った値を面積Ａで割ることで求めることができる。
また、ケースブロック２０２を通過する熱は、ケースブロック２０２の端と端との温度差（Ｔ３−Ｔ４）を、ケースブロック２０２の熱抵抗値（δ２／（λ２×Ａ））で割った値を面積Ａで割ることで求めることができる。
また、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面を通過する熱は、その接触面におけるコアブロック２０１側とケースブロック２０２側との温度差（Ｔ２−Ｔ３）を、その接触面の熱抵抗値（１／（ｈｃ×Ａ））で割った値を面積Ａで割ることで求めることができる。
コアブロック２０１（ケースブロック２０２、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面）を通過する熱をｑ０とおくと、以下の式１が成り立つ。
式１を変形することで、以下の式２が得られる。
式２を見ると、ｑ０が、温度差（分子）／熱抵抗値（分母）の形式で、３通りで表されているのが分かる。
このような場合、以下の式３のように、（これら３通りの分子の合計）／（これら３通りの分母の合計）についても、ｑ０と等しくなる。
このような場合、以下の式３のように、（これら３通りの分子の合計）／（これら３通りの分母の合計）についても、ｑ０と等しくなる。
式３を変形することで、以下の式４が得られる。
式１より、ｑ０を、λ１×（Ｔ１−Ｔ２）／δ１とおくと、式４は、以下の式５のように変形できる。
λ１、λ２、δ１、δ２は、予め既知である値である。
そのため、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４の三カ所の温度の値が分かれば、式５を用いて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数ｈｃを算出できることとなる。
また、式２からｑ０＝（Ｔ２−Ｔ３）／（１／ｈｃ）の式が成り立つ。この式より、ｈｃ＝ｑ０／（Ｔ２−Ｔ３）の式が成り立つ。ｑ０の値が既知である場合、Ｔ２とＴ３とを測定し、ｑ０とＴ２とＴ３とを用いて、この式から、熱伝達係数ｈｃを求めることとしてもよい。その場合、温度センサは、コアブロック２０１におけるケースブロック２０２との境界近傍と、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１との境界近傍と、に設置されることとなる。
本実施形態では、温度センサ２０６〜２０８を介して、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４を取得することとした。
取得されたＴ１、Ｔ２、Ｔ４を式５の右辺に代入し得られた値の逆数をとることで、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数ｈｃが求まることとなる。
また、式１より、ｑ０を、λ２×（Ｔ３−Ｔ４）／δ２とおくと、式４は、以下の式６のように変形できる。
そのため、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４の三カ所の温度の値が分かれば、式５を用いて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数ｈｃを算出できることとなる。
また、式２からｑ０＝（Ｔ２−Ｔ３）／（１／ｈｃ）の式が成り立つ。この式より、ｈｃ＝ｑ０／（Ｔ２−Ｔ３）の式が成り立つ。ｑ０の値が既知である場合、Ｔ２とＴ３とを測定し、ｑ０とＴ２とＴ３とを用いて、この式から、熱伝達係数ｈｃを求めることとしてもよい。その場合、温度センサは、コアブロック２０１におけるケースブロック２０２との境界近傍と、ケースブロック２０２におけるコアブロック２０１との境界近傍と、に設置されることとなる。
本実施形態では、温度センサ２０６〜２０８を介して、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４を取得することとした。
取得されたＴ１、Ｔ２、Ｔ４を式５の右辺に代入し得られた値の逆数をとることで、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数ｈｃが求まることとなる。
また、式１より、ｑ０を、λ２×（Ｔ３−Ｔ４）／δ２とおくと、式４は、以下の式６のように変形できる。
即ち、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４の三カ所の温度の値が分かれば、式６を用いて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数ｈｃを算出できることとなる。
そこで、温度センサ２０７をケースブロック２０２の上面のコアブロック２０１と接している部分に設置することで、温度センサ２０７を介してＴ２ではなくＴ３を計測することとしてもよい。
それにより、温度センサ２０６〜２０８を介して取得されたＴ１、Ｔ３、Ｔ４を式６に代入することでも、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数ｈｃが求まることとなる。
以上のような工程により、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を求めることができる。
また、（応力評価方法）で後述するように、例えば、ステータコア１００とケース１０１とにおける式５、式６を用いて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を求めることができる。
そこで、温度センサ２０７をケースブロック２０２の上面のコアブロック２０１と接している部分に設置することで、温度センサ２０７を介してＴ２ではなくＴ３を計測することとしてもよい。
それにより、温度センサ２０６〜２０８を介して取得されたＴ１、Ｔ３、Ｔ４を式６に代入することでも、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数ｈｃが求まることとなる。
以上のような工程により、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を求めることができる。
また、（応力評価方法）で後述するように、例えば、ステータコア１００とケース１０１とにおける式５、式６を用いて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を求めることができる。
（応力評価方法）
（熱伝達係数応力と応力との対応情報の生成方法）で説明した方法で生成された熱伝達係数と応力との対応情報を用いて、ステータコア１００に生じた応力を評価する方法を説明する。
図６は、モータ上における温度測定位置の一例を示す図である。
図６には、ステータコア１００のティース１０２にコイルが巻かれた状態において、図１における楕円で囲まれた部分を、真上から見た様子が示されている。
コイル６１０は、ステータコア１００のティース１０２に巻かれたコイルを示す。
モータの稼働の際には、このコイル６１０に電流が流れ、発熱することとなる。
図６の位置Ｐ１〜Ｐ４は、それぞれモータの回転中心軸を含む単一の平面上に存在する位置である。
位置Ｐ１は、コイル６１０のモータの径方向（図１のｒ方向）における両端のうち、ティース１０２の根本側に位置する端の位置である。
位置Ｐ２は、ステータコア１００における、ケース１０１との境界の位置である。
位置Ｐ３は、ケース１０１における、ステータコア１００との境界の位置である。
位置Ｐ４は、ケース１０１における位置Ｐ３とは逆の境界の位置である。
位置Ｐ１には、温度センサ６０１が設置されている。
位置Ｐ２には、温度センサ６０２が設置されている。
位置Ｐ４には、温度センサ６０３が設置されている。
（熱伝達係数応力と応力との対応情報の生成方法）で説明した方法で生成された熱伝達係数と応力との対応情報を用いて、ステータコア１００に生じた応力を評価する方法を説明する。
図６は、モータ上における温度測定位置の一例を示す図である。
図６には、ステータコア１００のティース１０２にコイルが巻かれた状態において、図１における楕円で囲まれた部分を、真上から見た様子が示されている。
コイル６１０は、ステータコア１００のティース１０２に巻かれたコイルを示す。
モータの稼働の際には、このコイル６１０に電流が流れ、発熱することとなる。
図６の位置Ｐ１〜Ｐ４は、それぞれモータの回転中心軸を含む単一の平面上に存在する位置である。
位置Ｐ１は、コイル６１０のモータの径方向（図１のｒ方向）における両端のうち、ティース１０２の根本側に位置する端の位置である。
位置Ｐ２は、ステータコア１００における、ケース１０１との境界の位置である。
位置Ｐ３は、ケース１０１における、ステータコア１００との境界の位置である。
位置Ｐ４は、ケース１０１における位置Ｐ３とは逆の境界の位置である。
位置Ｐ１には、温度センサ６０１が設置されている。
位置Ｐ２には、温度センサ６０２が設置されている。
位置Ｐ４には、温度センサ６０３が設置されている。
このように、温度センサ６０１〜６０３のそれぞれは、熱源であるコイル６１０とのモータの径方向における距離が異なるように設置されている。より具体的には、温度センサ６０１〜６０３のそれぞれは、コイル６１０のモータの径方向における両端のうち、ティース１０２の根本側の位置と、モータの径方向における距離が異なるように配置されている。そのため、温度センサ６０１〜６０３は、それぞれ温度が異なる位置に配置されていると仮定できる。
熱源であるコイル６１０からの熱は、モータの径方向に向かって伝達される。このため、温度センサ６０１〜６０３のそれぞれの位置の温度を把握することで、熱源からの距離に応じて熱がどのように伝達しているかを把握可能となる。
また、温度センサ６０１〜６０３は、ステータコア１００上の一カ所と、ケース１０１上の一カ所と、を含む三カ所に設置されている。
即ち、同じ物体上に全ての温度センサが設置されることはない。
これにより、ステータコア１００からケース１０１へ熱がどのように伝達しているかを把握可能となる。
図６のコイル６１０は、モータの駆動時に発熱して、ステータコア１００、ケース１０１に熱を供給する。定常状態となった場合、コイル６１０が巻かれたティース１０２の温度は、コイル６１０の温度と同じと仮定できる。即ち、定常状態となったモータにおいて、コイル６１０及びティース１０２が、図２におけるヒータ２０４に対応すると仮定できる。
ステータコア１００のうち、円環部１０３は、図２におけるコアブロック２０１に対応する。
ケース１０１は、図２におけるケースブロック２０２に対応する。
熱源であるコイル６１０からの熱は、モータの径方向に向かって伝達される。このため、温度センサ６０１〜６０３のそれぞれの位置の温度を把握することで、熱源からの距離に応じて熱がどのように伝達しているかを把握可能となる。
また、温度センサ６０１〜６０３は、ステータコア１００上の一カ所と、ケース１０１上の一カ所と、を含む三カ所に設置されている。
即ち、同じ物体上に全ての温度センサが設置されることはない。
これにより、ステータコア１００からケース１０１へ熱がどのように伝達しているかを把握可能となる。
図６のコイル６１０は、モータの駆動時に発熱して、ステータコア１００、ケース１０１に熱を供給する。定常状態となった場合、コイル６１０が巻かれたティース１０２の温度は、コイル６１０の温度と同じと仮定できる。即ち、定常状態となったモータにおいて、コイル６１０及びティース１０２が、図２におけるヒータ２０４に対応すると仮定できる。
ステータコア１００のうち、円環部１０３は、図２におけるコアブロック２０１に対応する。
ケース１０１は、図２におけるケースブロック２０２に対応する。
ステータコア１００とケース１０１とを含むモータが動作し、定常状態となった後で、温度センサ６０１〜６０３を介して、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４におけるステータコア１００とケース１０１との温度を測定する。
測定された位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４における温度を、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４とおく。
また、位置Ｐ１と位置Ｐ２との距離（円環部１０３の幅）を、δ１とおく。
また、位置Ｐ３と位置Ｐ４との距離（ケース１０１の幅）を、δ２とおく。
ステータコア１００とケース１０１との熱伝導率は、既知であるとする。
ステータコア１００とケース１０１との熱伝導率を、それぞれλ１、λ２とおく。
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、δ１、δ２、λ１、λ２を式５の右辺に代入し計算し、計算結果の逆数をとることで、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数が計算される。
そして、（熱伝達係数の取得方法の詳細）で説明した方法で計算されたステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数と、（熱伝達係数と応力との対応情報の生成方法）で説明した方法で生成された対応情報と、からケース１０１との接触に応じてステータコア１００に生じた応力が評価される。
測定された位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４における温度を、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４とおく。
また、位置Ｐ１と位置Ｐ２との距離（円環部１０３の幅）を、δ１とおく。
また、位置Ｐ３と位置Ｐ４との距離（ケース１０１の幅）を、δ２とおく。
ステータコア１００とケース１０１との熱伝導率は、既知であるとする。
ステータコア１００とケース１０１との熱伝導率を、それぞれλ１、λ２とおく。
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、δ１、δ２、λ１、λ２を式５の右辺に代入し計算し、計算結果の逆数をとることで、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数が計算される。
そして、（熱伝達係数の取得方法の詳細）で説明した方法で計算されたステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数と、（熱伝達係数と応力との対応情報の生成方法）で説明した方法で生成された対応情報と、からケース１０１との接触に応じてステータコア１００に生じた応力が評価される。
図７を用いて、対応情報を用いて、ケース１０１との接触に応じてステータコア１００に生じた応力を評価する方法の一例を説明する。
図４に示されるグラフが対応情報として生成されているとする。
生成されたグラフ上で、熱伝達係数が、計算されたステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数の値である点を特定する。
そして、特定された点に対応する応力を特定する。
ここで、特定された応力を、ケース１０１との接触に応じてステータコア１００に生じた応力として評価する。
図４に示されるグラフが対応情報として生成されているとする。
生成されたグラフ上で、熱伝達係数が、計算されたステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数の値である点を特定する。
そして、特定された点に対応する応力を特定する。
ここで、特定された応力を、ケース１０１との接触に応じてステータコア１００に生じた応力として評価する。
（評価システムのシステム構成）
続いて、本実施形態の評価方法によりステータコア１００の応力を評価する処理を行う評価システムについて説明する。
本実施形態の評価システムは、評価装置８００と、応力印加装置２０５と、温度センサ２０６〜２０８と、温度センサ６０１〜６０３と、を含む。
評価装置８００は、応力印加装置２０５と接続され、応力印加装置２０５を介して、コアブロック２０１、２０２に荷重をかける。
また、評価装置８００は、温度センサ２０６〜２０８と接続され、温度センサ２０６〜２０８を介して、コアブロック２０１、２０２の温度を測定する。
また、評価装置８００は、温度センサ６０１〜６０３と接続され、温度センサ６０１〜６０３を介して、ステータコア１００、ケース１０１の温度を測定する。
続いて、本実施形態の評価方法によりステータコア１００の応力を評価する処理を行う評価システムについて説明する。
本実施形態の評価システムは、評価装置８００と、応力印加装置２０５と、温度センサ２０６〜２０８と、温度センサ６０１〜６０３と、を含む。
評価装置８００は、応力印加装置２０５と接続され、応力印加装置２０５を介して、コアブロック２０１、２０２に荷重をかける。
また、評価装置８００は、温度センサ２０６〜２０８と接続され、温度センサ２０６〜２０８を介して、コアブロック２０１、２０２の温度を測定する。
また、評価装置８００は、温度センサ６０１〜６０３と接続され、温度センサ６０１〜６０３を介して、ステータコア１００、ケース１０１の温度を測定する。
（評価装置のハードウェア構成）
図８は、評価装置８００のハードウェア構成の一例を示す図である。
評価装置８００は、ＣＰＵ８０１、メモリ８０２、入出力Ｉ／Ｆ８０３を含む。
ＣＰＵ８０１、メモリ８０２、入出力Ｉ／Ｆ８０３は、システムバス８０４を介して、相互に通信可能に接続されている。
ＣＰＵ８０１は、評価装置８００の処理を制御する中央演算装置である。
メモリ８０２は、各種プログラム、各種設定情報、熱伝達係数と応力との対応情報等を記憶するハードＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、ディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の記憶装置である。
入出力Ｉ／Ｆ８０３は、外部の装置やセンサとの間での情報の入出力に利用されるインターフェースである。
ＣＰＵ８０１がメモリ８０２に記憶されたプログラムに基づき処理を実行することで、図９で後述する評価装置８００の機能や、図１０、１１で後述するフローチャートの処理等が実現される。
図８は、評価装置８００のハードウェア構成の一例を示す図である。
評価装置８００は、ＣＰＵ８０１、メモリ８０２、入出力Ｉ／Ｆ８０３を含む。
ＣＰＵ８０１、メモリ８０２、入出力Ｉ／Ｆ８０３は、システムバス８０４を介して、相互に通信可能に接続されている。
ＣＰＵ８０１は、評価装置８００の処理を制御する中央演算装置である。
メモリ８０２は、各種プログラム、各種設定情報、熱伝達係数と応力との対応情報等を記憶するハードＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、ディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の記憶装置である。
入出力Ｉ／Ｆ８０３は、外部の装置やセンサとの間での情報の入出力に利用されるインターフェースである。
ＣＰＵ８０１がメモリ８０２に記憶されたプログラムに基づき処理を実行することで、図９で後述する評価装置８００の機能や、図１０、１１で後述するフローチャートの処理等が実現される。
（評価装置の機能構成）
図９は、評価装置８００の機能構成の一例を示す図である。
評価装置８００は、印加部９００、測定部９０１、取得部９０２、生成部９０３、評価部９０４、出力部９０５を含む。
印加部９００は、入出力Ｉ／Ｆ８０３を介して接続された応力印加装置２０５を介して、コアブロック２０１とケースブロック２０２とに荷重をかける。
測定部９０１は、入出力Ｉ／Ｆ８０３を介して接続された温度センサ２０６〜２０８、６０１〜６０３を介して、その温度センサの設置位置の温度を測定する。
取得部９０２は、測定部９０１により測定されたコアブロック２０１、２０２の温度に基づいて、熱伝達係数を取得する。
図９は、評価装置８００の機能構成の一例を示す図である。
評価装置８００は、印加部９００、測定部９０１、取得部９０２、生成部９０３、評価部９０４、出力部９０５を含む。
印加部９００は、入出力Ｉ／Ｆ８０３を介して接続された応力印加装置２０５を介して、コアブロック２０１とケースブロック２０２とに荷重をかける。
測定部９０１は、入出力Ｉ／Ｆ８０３を介して接続された温度センサ２０６〜２０８、６０１〜６０３を介して、その温度センサの設置位置の温度を測定する。
取得部９０２は、測定部９０１により測定されたコアブロック２０１、２０２の温度に基づいて、熱伝達係数を取得する。
生成部９０３は、取得部９０２により取得された熱伝達係数に基づいて、熱伝達係数と応力との対応情報を生成する。
評価部９０４は、測定部９０１により測定されたステータコア１００、ケース１０１の温度と、生成部９０３により生成された対応情報と、に基づいて、ケース１０１との接触によりステータコア１００に生じた応力を評価する。
出力部９０５は、評価部９０４による評価の結果を出力する。
評価部９０４は、測定部９０１により測定されたステータコア１００、ケース１０１の温度と、生成部９０３により生成された対応情報と、に基づいて、ケース１０１との接触によりステータコア１００に生じた応力を評価する。
出力部９０５は、評価部９０４による評価の結果を出力する。
（応力評価処理）
図１０は、評価装置８００による熱伝達係数と応力との対応情報生成処理の一例を示すフローチャートである。
Ｓ１００１において、印加部９００は、予め設定された複数の応力の何れかを、コアブロック２０１に生じさせるように、応力印加装置２０５を介して、コアブロック２０１、ケースブロック２０２に荷重を印加する。
Ｓ１００２において、測定部９０１は、例えば、Ｓ１００１で荷重を印加し始めた時刻から設定された期間、待機することで、コアブロック２０１とケースブロック２０２とが定常状態になるまで、待機する。
そして、測定部９０１は、温度センサ２０６〜２０８を介して、温度センサ２０６〜２０８の設置位置の温度を測定する。
図１０は、評価装置８００による熱伝達係数と応力との対応情報生成処理の一例を示すフローチャートである。
Ｓ１００１において、印加部９００は、予め設定された複数の応力の何れかを、コアブロック２０１に生じさせるように、応力印加装置２０５を介して、コアブロック２０１、ケースブロック２０２に荷重を印加する。
Ｓ１００２において、測定部９０１は、例えば、Ｓ１００１で荷重を印加し始めた時刻から設定された期間、待機することで、コアブロック２０１とケースブロック２０２とが定常状態になるまで、待機する。
そして、測定部９０１は、温度センサ２０６〜２０８を介して、温度センサ２０６〜２０８の設置位置の温度を測定する。
Ｓ１００３において、取得部９０２は、Ｓ１００２で測定された温度に基づいて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得する。
より具体的には、取得部９０２は、Ｓ１００２で温度センサ２０６〜２０８を介して測定された温度それぞれを、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４とする。
また、取得部９０２は、メモリ８０２に予め記憶されているコアブロック２０１、２０２の熱伝導率の値を、それぞれλ１、λ２として取得する。
また、取得部９０２は、メモリ８０２に予め記憶されているコアブロック２０１、２０２の幅の値を、それぞれδ１、δ２として取得する。
そして、取得部９０２は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、λ１、λ２、δ１、δ２を、式５の右辺に代入し計算し、計算結果の逆数をとることで、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得する。
より具体的には、取得部９０２は、Ｓ１００２で温度センサ２０６〜２０８を介して測定された温度それぞれを、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４とする。
また、取得部９０２は、メモリ８０２に予め記憶されているコアブロック２０１、２０２の熱伝導率の値を、それぞれλ１、λ２として取得する。
また、取得部９０２は、メモリ８０２に予め記憶されているコアブロック２０１、２０２の幅の値を、それぞれδ１、δ２として取得する。
そして、取得部９０２は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、λ１、λ２、δ１、δ２を、式５の右辺に代入し計算し、計算結果の逆数をとることで、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得する。
Ｓ１００４において、取得部９０２は、予め設定された複数の応力それぞれについて、Ｓ１００１〜Ｓ１００３の処理が完了したか否かを判定する。
取得部９０２は、予め設定された複数の応力それぞれについて、Ｓ１００１〜Ｓ１００３の処理が完了したと判定した場合、Ｓ１００５の処理に進む。
取得部９０２は、予め設定された複数の応力のうち、Ｓ１００１〜Ｓ１００３の処理が完了していないものがあると判定した場合、Ｓ１００１の処理に進む。
Ｓ１００５において、生成部９０３は、予め設定された複数の応力それぞれについてＳ１００３で取得された熱伝達係数に基づいて、熱伝達係数と応力との対応情報を生成する。
生成部９０３は、例えば、図４で説明したように、横軸に応力をとり、縦軸に熱伝達係数をとる座標系上に、予め設定された複数の応力それぞれについてＳ１００３で測定された熱伝達係数をプロットして、プロットした点の間を補間することで、熱伝達係数と応力との対応情報を生成し、メモリ８０２に記憶する。
予め設定された複数の応力に含まれる応力の個数は、３つ以上が好ましく、多い程より好ましい。
熱伝達係数と応力との対応情報をより高精度に生成することができるからである。
取得部９０２は、予め設定された複数の応力それぞれについて、Ｓ１００１〜Ｓ１００３の処理が完了したと判定した場合、Ｓ１００５の処理に進む。
取得部９０２は、予め設定された複数の応力のうち、Ｓ１００１〜Ｓ１００３の処理が完了していないものがあると判定した場合、Ｓ１００１の処理に進む。
Ｓ１００５において、生成部９０３は、予め設定された複数の応力それぞれについてＳ１００３で取得された熱伝達係数に基づいて、熱伝達係数と応力との対応情報を生成する。
生成部９０３は、例えば、図４で説明したように、横軸に応力をとり、縦軸に熱伝達係数をとる座標系上に、予め設定された複数の応力それぞれについてＳ１００３で測定された熱伝達係数をプロットして、プロットした点の間を補間することで、熱伝達係数と応力との対応情報を生成し、メモリ８０２に記憶する。
予め設定された複数の応力に含まれる応力の個数は、３つ以上が好ましく、多い程より好ましい。
熱伝達係数と応力との対応情報をより高精度に生成することができるからである。
図１１は、評価装置８００による応力評価処理の一例を示すフローチャートである。
Ｓ１１０１において、測定部９０１は、定常状態であるステータコア１００とケース１０１との温度を、温度センサ６０１〜６０３を介して測定する。
Ｓ１１０２において、取得部９０２は、Ｓ１１０１で測定された温度に基づいて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得する。
より具体的には、取得部９０２は、Ｓ１１０１で温度センサ６０１〜６０３を介して測定された温度それぞれを、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４とする。
また、取得部９０２は、メモリ８０２に予め記憶されているステータコア１００、ケース１０１の熱伝導率の値を、それぞれλ１、λ２として取得する。
また、取得部９０２は、メモリ８０２に予め記憶されているステータコア１００のティース１０２を除く幅（円環部１０３の幅）の値、ケース１０１の幅の値を、それぞれδ１、δ２として取得する。
そして、取得部９０２は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、λ１、λ２、δ１、δ２を、式５の右辺に代入し計算し、計算結果の逆数をとることで、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得する。
Ｓ１１０１において、測定部９０１は、定常状態であるステータコア１００とケース１０１との温度を、温度センサ６０１〜６０３を介して測定する。
Ｓ１１０２において、取得部９０２は、Ｓ１１０１で測定された温度に基づいて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得する。
より具体的には、取得部９０２は、Ｓ１１０１で温度センサ６０１〜６０３を介して測定された温度それぞれを、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４とする。
また、取得部９０２は、メモリ８０２に予め記憶されているステータコア１００、ケース１０１の熱伝導率の値を、それぞれλ１、λ２として取得する。
また、取得部９０２は、メモリ８０２に予め記憶されているステータコア１００のティース１０２を除く幅（円環部１０３の幅）の値、ケース１０１の幅の値を、それぞれδ１、δ２として取得する。
そして、取得部９０２は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、λ１、λ２、δ１、δ２を、式５の右辺に代入し計算し、計算結果の逆数をとることで、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得する。
Ｓ１１０３において、評価部９０４は、図１０のＳ１００５で生成された対応情報と、Ｓ１１０２で取得された熱伝達係数と、に基づいて、ケース１０１との接触によりステータコア１００に生じる応力を評価する。
評価部９０４は、例えば、Ｓ１００５で生成されたグラフ上で、Ｓ１１０２で取得された熱伝達係数に対応する点を特定する。
そして、評価部９０４は、特定した点に対応する応力を特定することで、ステータコア１００に生じた応力を評価する。
Ｓ１１０４において、出力部９０５は、Ｓ１１０３で評価されたステータコア１００に生じた応力の値を出力する。
出力部９０５は、例えば、評価装置８００の表示部にＳ１１０３で評価されたステータコア１００に生じた応力の値を表示させることで、出力する。
また、出力部９０５は、例えば、Ｓ１１０３で評価されたステータコア１００に生じた応力の値を、メモリ８０２に記憶することで、出力してもよい。
また、出力部９０５は、例えば、Ｓ１１０３で評価されたステータコア１００に生じた応力の値を、設定された送信先（例えば、外部の装置等）に送信することで、出力してもよい。
評価部９０４は、例えば、Ｓ１００５で生成されたグラフ上で、Ｓ１１０２で取得された熱伝達係数に対応する点を特定する。
そして、評価部９０４は、特定した点に対応する応力を特定することで、ステータコア１００に生じた応力を評価する。
Ｓ１１０４において、出力部９０５は、Ｓ１１０３で評価されたステータコア１００に生じた応力の値を出力する。
出力部９０５は、例えば、評価装置８００の表示部にＳ１１０３で評価されたステータコア１００に生じた応力の値を表示させることで、出力する。
また、出力部９０５は、例えば、Ｓ１１０３で評価されたステータコア１００に生じた応力の値を、メモリ８０２に記憶することで、出力してもよい。
また、出力部９０５は、例えば、Ｓ１１０３で評価されたステータコア１００に生じた応力の値を、設定された送信先（例えば、外部の装置等）に送信することで、出力してもよい。
（効果）
以上、本実施形態の評価方法では、応力評価対象であるステータコア１００と、ケース１０１と、を模擬する模擬モデルにおいて、コアブロック２０１にある応力が発生した場合のコアブロック２０１とケースブロック２０２との温度分布を実際に測定し、測定した温度分布からコアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得することとした。
コアブロック２０１に生じた複数の応力それぞれについて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得したら、取得した熱伝達係数に基づいて、熱伝達係数と応力との対応情報を生成する。
そして、定常状態となったステータコア１００とケース１０１との温度分布を測定し、測定した温度分布からステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得する。
そして、取得した熱伝達係数と、生成した熱伝達係数と応力との対応情報と、に基づいて、ケース１０１との接触に応じてステータコア１００に生じた応力を評価した。
以上、本実施形態の評価方法では、応力評価対象であるステータコア１００と、ケース１０１と、を模擬する模擬モデルにおいて、コアブロック２０１にある応力が発生した場合のコアブロック２０１とケースブロック２０２との温度分布を実際に測定し、測定した温度分布からコアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得することとした。
コアブロック２０１に生じた複数の応力それぞれについて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得したら、取得した熱伝達係数に基づいて、熱伝達係数と応力との対応情報を生成する。
そして、定常状態となったステータコア１００とケース１０１との温度分布を測定し、測定した温度分布からステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得する。
そして、取得した熱伝達係数と、生成した熱伝達係数と応力との対応情報と、に基づいて、ケース１０１との接触に応じてステータコア１００に生じた応力を評価した。
このように本実施形態では、評価対象を模擬した模擬モデルから、熱伝達係数と応力との対応情報を取得することで、評価対象の物体の詳細な形状を把握したり、解析モデルを構築したりする必要はない。
また、境界条件や焼嵌め時のケース収縮量等の計算条件を仮定する必要もない。
また、有限要素法等を用いた数値解析を行う必要もない。
そのため、本実施形態の評価方法により、より簡便に、ケース１０１からの荷重に応じてステータコア１００に生じる応力を評価できる。
また、本実施形態の方法では、計算条件を仮定する必要がないため、仮定が実際とずれていたりすることによる、精度の低減が生じることがない。
そのため、本実施形態の評価方法により、より精度よく、ケース１０１からの荷重に応じてステータコア１００に生じる応力を評価できる。
また、境界条件や焼嵌め時のケース収縮量等の計算条件を仮定する必要もない。
また、有限要素法等を用いた数値解析を行う必要もない。
そのため、本実施形態の評価方法により、より簡便に、ケース１０１からの荷重に応じてステータコア１００に生じる応力を評価できる。
また、本実施形態の方法では、計算条件を仮定する必要がないため、仮定が実際とずれていたりすることによる、精度の低減が生じることがない。
そのため、本実施形態の評価方法により、より精度よく、ケース１０１からの荷重に応じてステータコア１００に生じる応力を評価できる。
（変形例）
本実施形態では、動作中のモータにおけるステータコアに生じる応力を評価する評価方法を説明した。
しかし、本実施形態の評価方法で、モータ以外の発電機等の回転電機におけるケースから荷重を受けるステータコアの応力を評価することとしてもよい。
また、本実施形態の評価方法で、回転電機以外の機器における他の物体から荷重をかけられている物体の応力を評価することとしてもよい。
本実施形態では、コアブロック２０１とケースブロック２０２とには、お互いの接触面において、ステータコア１００とケース１０１との接触面において施された加工と同様の加工が施されたとした。
これにより、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面の表面状態が、ステータコア１００とケース１０１との接触面の表面状態と類似すると仮定できた。
しかし、ステータコア１００とケース１０１との接触面における粗さ（例えば、算術平均粗さ等）を測定し、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面を、測定された粗さとの誤差が設定された閾値以下となるように、研磨等の加工を施すこととしてもよい。
本実施形態では、温度センサ６０１は、位置Ｐ１に設置されていることとした。
しかし、定常状態において図６のティース１０２の部分は、どこもコイル６１０と同じ一定の温度であると仮定できる。
そのため、温度センサ６０１が、コイル６１０又はティース１０２上の位置Ｐ１と異なる位置に設置されていることとしてもよい。
本実施形態では、動作中のモータにおけるステータコアに生じる応力を評価する評価方法を説明した。
しかし、本実施形態の評価方法で、モータ以外の発電機等の回転電機におけるケースから荷重を受けるステータコアの応力を評価することとしてもよい。
また、本実施形態の評価方法で、回転電機以外の機器における他の物体から荷重をかけられている物体の応力を評価することとしてもよい。
本実施形態では、コアブロック２０１とケースブロック２０２とには、お互いの接触面において、ステータコア１００とケース１０１との接触面において施された加工と同様の加工が施されたとした。
これにより、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面の表面状態が、ステータコア１００とケース１０１との接触面の表面状態と類似すると仮定できた。
しかし、ステータコア１００とケース１０１との接触面における粗さ（例えば、算術平均粗さ等）を測定し、コアブロック２０１とケースブロック２０２との接触面を、測定された粗さとの誤差が設定された閾値以下となるように、研磨等の加工を施すこととしてもよい。
本実施形態では、温度センサ６０１は、位置Ｐ１に設置されていることとした。
しかし、定常状態において図６のティース１０２の部分は、どこもコイル６１０と同じ一定の温度であると仮定できる。
そのため、温度センサ６０１が、コイル６１０又はティース１０２上の位置Ｐ１と異なる位置に設置されていることとしてもよい。
本実施形態では、温度センサ２０７は、コアブロック２０１の上面のケースブロック２０２と接している部分に設置されることとした。
しかし、温度センサ２０７は、ケースブロック２０２の上面のコアブロック２０１と接している部分に設置されることとしてもよい。
その場合、温度センサ２０６〜２０８を介して、測定される温度を、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４とおき、式６を用いて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数が取得されることとなる。
また、その場合、取得部９０２は、Ｓ１００３で、Ｓ１００２で温度センサ２０６〜２０８を介して測定された温度を、それぞれＴ１、Ｔ３、Ｔ４として、式６を用いて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得する。
本実施形態では、温度センサ６０２は、図６の位置Ｐ２に設置されることとした。
しかし、温度センサ６０２は、位置Ｐ３に設置されることとしてもよい。
その場合、温度センサ６０１〜６０３を介して、測定される温度を、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４とおき、式６を用いて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数が取得されることとなる。
また、その場合、取得部９０２は、Ｓ１００７で、Ｓ１００６で温度センサ６０１〜６０３を介して測定された温度を、それぞれＴ１、Ｔ３、Ｔ４として、式６を用いて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得することとなる。
しかし、温度センサ２０７は、ケースブロック２０２の上面のコアブロック２０１と接している部分に設置されることとしてもよい。
その場合、温度センサ２０６〜２０８を介して、測定される温度を、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４とおき、式６を用いて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数が取得されることとなる。
また、その場合、取得部９０２は、Ｓ１００３で、Ｓ１００２で温度センサ２０６〜２０８を介して測定された温度を、それぞれＴ１、Ｔ３、Ｔ４として、式６を用いて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得する。
本実施形態では、温度センサ６０２は、図６の位置Ｐ２に設置されることとした。
しかし、温度センサ６０２は、位置Ｐ３に設置されることとしてもよい。
その場合、温度センサ６０１〜６０３を介して、測定される温度を、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４とおき、式６を用いて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数が取得されることとなる。
また、その場合、取得部９０２は、Ｓ１００７で、Ｓ１００６で温度センサ６０１〜６０３を介して測定された温度を、それぞれＴ１、Ｔ３、Ｔ４として、式６を用いて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得することとなる。
本実施形態では、コアブロック２０１とケースブロック２０２とにおける三カ所の温度に基づいて、コアブロック２０１とケースブロック２０２との間の熱伝達係数を取得することとした。
また、ステータコア１００とケース１０１とにおける三カ所の温度に基づいて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得することとした。
しかし、温度分布として四カ所以上の温度を測定し、測定した四カ所以上の温度に基づいて、熱伝達係数を取得することとしてもよい。
例えば、図６の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の４カ所に温度センサが設置されているとする。
この場合、測定部９０１は、例えば、Ｓ１００６で、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の温度を、それぞれの位置に設置されている温度センサを介して、それぞれ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４として測定する。
そして、Ｓ１００７で、取得部９０２は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４に基づいて、式５を用いて熱伝達係数を算出し、更に、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４に基づいて、式６を用いて熱伝達係数を算出する。
そして、取得部９０２は、算出した２つの熱伝達係数の平均値を、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数の最終的な値として取得してもよい。
また、ステータコア１００とケース１０１とにおける三カ所の温度に基づいて、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数を取得することとした。
しかし、温度分布として四カ所以上の温度を測定し、測定した四カ所以上の温度に基づいて、熱伝達係数を取得することとしてもよい。
例えば、図６の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の４カ所に温度センサが設置されているとする。
この場合、測定部９０１は、例えば、Ｓ１００６で、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の温度を、それぞれの位置に設置されている温度センサを介して、それぞれ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４として測定する。
そして、Ｓ１００７で、取得部９０２は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４に基づいて、式５を用いて熱伝達係数を算出し、更に、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４に基づいて、式６を用いて熱伝達係数を算出する。
そして、取得部９０２は、算出した２つの熱伝達係数の平均値を、ステータコア１００とケース１０１との間の熱伝達係数の最終的な値として取得してもよい。
本実施形態では、図４等で説明したように、熱伝達係数と応力との対応情報の生成の際に、予め設定された応力それぞれに対応する熱伝達係数に対応する点が座標系上にプロットされ、プロットされた点が結ばれることで点と点との間が補間されることとした。
しかし、スプライン補間等の多項式を用いて、プロットされた点と点との間の補間が行われることとしてもよい。
即ち、生成部９０３は、プロットした点の間の補間処理として、図４で説明したように直線で結ぶこととしてもよいし、スプライン補間等の多項式を用いた補間を行ってもよい。
本実施形態では、測定部９０１は、測定対象に設置された熱電対等の温度センサを介して、温度を測定した。
しかし、測定部９０１は、赤外線センサ等の非接触型の温度センサを介して、コアブロック２０１、２０２、ステータコア１００、ケース１０１等の温度を測定することとしてもよい。
本実施形態では、測定部９０１は、入出力Ｉ／Ｆ８０３を介して接続された温度センサを介して、温度を測定することとした。
しかし、測定部９０１は、評価装置８００の入力部を介したユーザの操作に基づいて、ユーザにより測定された温度の入力を受付けることとしてもよい。
また、測定部９０１は、外部の装置から、温度の情報を受信することとしてもよい。
しかし、スプライン補間等の多項式を用いて、プロットされた点と点との間の補間が行われることとしてもよい。
即ち、生成部９０３は、プロットした点の間の補間処理として、図４で説明したように直線で結ぶこととしてもよいし、スプライン補間等の多項式を用いた補間を行ってもよい。
本実施形態では、測定部９０１は、測定対象に設置された熱電対等の温度センサを介して、温度を測定した。
しかし、測定部９０１は、赤外線センサ等の非接触型の温度センサを介して、コアブロック２０１、２０２、ステータコア１００、ケース１０１等の温度を測定することとしてもよい。
本実施形態では、測定部９０１は、入出力Ｉ／Ｆ８０３を介して接続された温度センサを介して、温度を測定することとした。
しかし、測定部９０１は、評価装置８００の入力部を介したユーザの操作に基づいて、ユーザにより測定された温度の入力を受付けることとしてもよい。
また、測定部９０１は、外部の装置から、温度の情報を受信することとしてもよい。
本実施形態では、熱伝達係数と応力との対応情報として、グラフを生成することとした。
しかし、熱伝達係数と応力との対応情報として、熱伝達係数と応力との関係を示す関係式を生成することとしてもよい。
例えば、横軸（ｘ軸）に応力をとり、縦軸（ｘ軸）に熱伝達係数をとる座標系を想定する。
予め設定された複数の応力をａ1〜ａnとする。
ａ1〜ａnそれぞれについてＳ１００３で取得された熱伝達係数をｂ1〜ｂnとする。
その座標系上で、応力ａ1〜ａnそれぞれに対応する熱伝達係数をｂ1〜ｂnが示す点を、ｃ1（ａ1、ｂ1）〜ｃn（ａn、ｂn）とする。
その場合、Ｓ１００５で、生成部９０３は、例えば、想定された座標系上の点ｃi（ａi、ｂi）（１＜＝ｉ＜ｎ）と点ｃi+1（ａi+1、ｂi+1）とを通る直線を示す以下の関係式を、求める。
ｙ＝（（ｂi+1−ｂi）／（ａi+1−ａi））ｘ＋（ａi+1ｂi−ａiｂi+1）／（ａi+1−ａi）
しかし、熱伝達係数と応力との対応情報として、熱伝達係数と応力との関係を示す関係式を生成することとしてもよい。
例えば、横軸（ｘ軸）に応力をとり、縦軸（ｘ軸）に熱伝達係数をとる座標系を想定する。
予め設定された複数の応力をａ1〜ａnとする。
ａ1〜ａnそれぞれについてＳ１００３で取得された熱伝達係数をｂ1〜ｂnとする。
その座標系上で、応力ａ1〜ａnそれぞれに対応する熱伝達係数をｂ1〜ｂnが示す点を、ｃ1（ａ1、ｂ1）〜ｃn（ａn、ｂn）とする。
その場合、Ｓ１００５で、生成部９０３は、例えば、想定された座標系上の点ｃi（ａi、ｂi）（１＜＝ｉ＜ｎ）と点ｃi+1（ａi+1、ｂi+1）とを通る直線を示す以下の関係式を、求める。
ｙ＝（（ｂi+1−ｂi）／（ａi+1−ａi））ｘ＋（ａi+1ｂi−ａiｂi+1）／（ａi+1−ａi）
そして、生成部９０３は、求めた関係式の情報を、熱伝達係数がｂi〜ｂi+1の範囲において、熱伝達係数と応力との関係を示す式の情報として、メモリ８０２に記憶する。
生成部９０３は、以上の処理を点ｃ1〜ｃn-1について、行うことで、熱伝達係数と応力との関係式の情報を生成する。
そして、Ｓ１００８で、評価部９０４は、Ｓ１００５で記憶された関係式の情報のうち、Ｓ１００７で取得された熱伝達係数を含む熱伝達係数の範囲に対応する関係式の情報を取得する。
そして、評価部９０４は、取得した関係式のｙに、Ｓ１００７で取得された熱伝達形式の値を代入し、取得した関係式のｘの値を求める。
評価部９０４は、求めたｘの値を、ステータコア１００に生じた応力として評価する。
また、生成部９０３は、点ｃiと点ｃi+1とを通る曲線（例えば、２次曲線、３次曲線等）を示す式を、熱伝達係数と応力との関係式として生成してもよい。
また、生成部９０３は、点ｃ1〜ｃn-1に基づいて、多項式を用いた補間を行うことで得られる曲線の式を、熱伝達係数と応力との関係式として生成してもよい。
生成部９０３は、以上の処理を点ｃ1〜ｃn-1について、行うことで、熱伝達係数と応力との関係式の情報を生成する。
そして、Ｓ１００８で、評価部９０４は、Ｓ１００５で記憶された関係式の情報のうち、Ｓ１００７で取得された熱伝達係数を含む熱伝達係数の範囲に対応する関係式の情報を取得する。
そして、評価部９０４は、取得した関係式のｙに、Ｓ１００７で取得された熱伝達形式の値を代入し、取得した関係式のｘの値を求める。
評価部９０４は、求めたｘの値を、ステータコア１００に生じた応力として評価する。
また、生成部９０３は、点ｃiと点ｃi+1とを通る曲線（例えば、２次曲線、３次曲線等）を示す式を、熱伝達係数と応力との関係式として生成してもよい。
また、生成部９０３は、点ｃ1〜ｃn-1に基づいて、多項式を用いた補間を行うことで得られる曲線の式を、熱伝達係数と応力との関係式として生成してもよい。
また、熱伝達係数と応力との対応情報として、熱伝達係数と応力との対応関係を示す表が生成されることとしてもよい。
その場合、Ｓ１００５で、生成部９０３は、例えば、２列の表を生成し、１列目の項目には、予め設定された複数の応力それぞれの値を入力し、２列目の項目には、それぞれの応力に対応するＳ１００３で取得された熱伝達係数を入力する。
そして、Ｓ１００８で、評価部９０４は、Ｓ１００５で生成された表の１列目から、Ｓ１００７で取得した熱伝達係数の値を検索し、Ｓ１００５で生成された表の２列目から、検索した熱伝達係数に対応する応力を取得することとなる。
その場合、Ｓ１００５で、生成部９０３は、例えば、２列の表を生成し、１列目の項目には、予め設定された複数の応力それぞれの値を入力し、２列目の項目には、それぞれの応力に対応するＳ１００３で取得された熱伝達係数を入力する。
そして、Ｓ１００８で、評価部９０４は、Ｓ１００５で生成された表の１列目から、Ｓ１００７で取得した熱伝達係数の値を検索し、Ｓ１００５で生成された表の２列目から、検索した熱伝達係数に対応する応力を取得することとなる。
また、例えば、上述した評価システムの機能の一部又は全てをハードウェアとして評価装置８００に実装してもよい。
また、図９に示す機能は、複数の装置で分担して実現されてもよい。
例えば、図１０に示す対応情報生成処理と図１１に示す応力評価処理とが、それぞれ別の装置で実行されてもよい。
この場合、図１１に示す応力評価処理を実行する装置は、図１０に示す対応情報生成処理を実行する装置で生成された、熱伝達係数と応力との対応情報を取得することになる。
また、Ｓ１００３、Ｓ１００５、Ｓ１１０２、Ｓ１１０３、Ｓ１１０４の処理は、人手で行われることとしてもよい。
また、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現してもよい。
また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。
記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
即ち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
また、図９に示す機能は、複数の装置で分担して実現されてもよい。
例えば、図１０に示す対応情報生成処理と図１１に示す応力評価処理とが、それぞれ別の装置で実行されてもよい。
この場合、図１１に示す応力評価処理を実行する装置は、図１０に示す対応情報生成処理を実行する装置で生成された、熱伝達係数と応力との対応情報を取得することになる。
また、Ｓ１００３、Ｓ１００５、Ｓ１１０２、Ｓ１１０３、Ｓ１１０４の処理は、人手で行われることとしてもよい。
また、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現してもよい。
また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。
記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
即ち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
（請求項との関係）
以下に、請求項と実施形態との関係を示す。尚、本発明は、以下の関係に限定されるものではない。
コアブロック２０１は、第１の物体の一例である。ケースブロック２０２は、第２の物体の一例である。ステータコア１００は、第３の物体の一例である。ケース１０１は、第４の物体の一例である。
図４に示されるようなＳ１００５の処理で生成される情報は、対応情報の一例である。
第１の取得工程（手段）は、例えば、Ｓ１００５の処理（生成部９０３）により実現される。
第２の取得工程（手段）は、例えば、Ｓ１１０２の処理（取得部９０２）により実現される。
以下に、請求項と実施形態との関係を示す。尚、本発明は、以下の関係に限定されるものではない。
コアブロック２０１は、第１の物体の一例である。ケースブロック２０２は、第２の物体の一例である。ステータコア１００は、第３の物体の一例である。ケース１０１は、第４の物体の一例である。
図４に示されるようなＳ１００５の処理で生成される情報は、対応情報の一例である。
第１の取得工程（手段）は、例えば、Ｓ１００５の処理（生成部９０３）により実現される。
第２の取得工程（手段）は、例えば、Ｓ１１０２の処理（取得部９０２）により実現される。
評価工程（手段）は、例えば、Ｓ１１０３の処理（評価部９０４）により実現される。
第３の取得工程は、例えば、Ｓ１００３の処理（取得部９０２）により実現される。
第１の測定工程は、例えば、Ｓ１００２の処理（測定部９０１）により実現される。
請求項３、４、５における前記第１の物体と前記第２の物体とに複数の位置（少なくとも三カ所の位置）は、例えば、図２における温度センサ２０６〜２０８の設置位置である。
第２の測定工程は、例えば、Ｓ１１０１の処理（測定部９０１）により実現される。
前記第３の物体と前記第４の物体とに複数の位置（少なくとも三カ所の位置）は、例えば、図６におけるＰ１、Ｐ２、Ｐ４である。
第３の取得工程は、例えば、Ｓ１００３の処理（取得部９０２）により実現される。
第１の測定工程は、例えば、Ｓ１００２の処理（測定部９０１）により実現される。
請求項３、４、５における前記第１の物体と前記第２の物体とに複数の位置（少なくとも三カ所の位置）は、例えば、図２における温度センサ２０６〜２０８の設置位置である。
第２の測定工程は、例えば、Ｓ１１０１の処理（測定部９０１）により実現される。
前記第３の物体と前記第４の物体とに複数の位置（少なくとも三カ所の位置）は、例えば、図６におけるＰ１、Ｐ２、Ｐ４である。
１００ ステータコア
１０１ ケース
２０１ コアブロック
２０２ ケースブロック
８００ 評価装置
８０１ ＣＰＵ
１０１ ケース
２０１ コアブロック
２０２ ケースブロック
８００ 評価装置
８０１ ＣＰＵ
Claims (14)
- 第１の物体と前記第１の物体と接触している第２の物体との間の熱伝達係数と、前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に生じる応力と、の対応を示す対応情報を取得する第１の取得工程と、
第３の物体と前記第３の物体に接触している第４の物体とにおける複数の位置の温度に基づいて、前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数を取得する第２の取得工程と、
前記第２の取得工程で取得された前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数と、前記第１の取得工程で取得された前記対応情報と、に基づいて、前記第４の物体からの荷重に応じて前記第３の物体に生じる応力を評価する評価工程と、
を含み、
前記第１の物体、前記第２の物体は、それぞれ、前記第３の物体、前記第４の物体を模擬した物体である評価方法。 - 前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に応力が生じ、前記第１の物体と前記第２の物体との間に熱伝導が生じた場合の前記第１の物体と前記第２の物体とにおける複数の位置の温度に基づいて、前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に前記応力が生じた場合の前記第１の物体と前記第２の物体との間の熱伝達係数を取得する第３の取得工程を更に含み、
前記第１の取得工程では、前記第３の取得工程で取得された熱伝達係数と、前記応力と、に基づいて、前記対応情報を生成する請求項１記載の評価方法。 - 前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に前記応力が生じ、前記第１の物体と前記第２の物体との間に熱伝導が生じた場合の前記第１の物体と前記第２の物体とにおける複数の位置の温度を測定する第１の測定工程を更に含み、
前記第３の取得工程では、前記第１の測定工程で測定された前記第１の物体と前記第２の物体とにおける複数の位置の温度に基づいて、前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に前記応力が生じた場合の前記第１の物体と前記第２の物体との間の熱伝達係数を取得する請求項２記載の評価方法。 - 前記第１の測定工程では、前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に応力が生じ、前記第１の物体と前記第２の物体との間に熱伝導が生じた場合の、前記第１の物体における一カ所と、前記第２の物体における一カ所と、を含む前記第１の物体と前記第２の物体とにおける少なくとも三カ所の温度を測定し、
前記少なくとも三カ所は、前記第１の物体と前記第２の物体との境界近傍の一カ所を含む請求項３記載の評価方法。 - 前記第１の測定工程では、前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に前記応力が生じ、前記第１の物体と前記第２の物体との間に熱伝導が生じた場合の前記第１の物体と前記第２の物体とにおける複数の位置の温度を測定し、
前記複数の位置は、それぞれ温度が異なる位置である請求項３又は４記載の評価方法。 - 前記第３の物体と前記第４の物体とにおける複数の位置の温度を測定する第２の測定工程を更に含み、
前記第２の取得工程では、前記第２の測定工程で測定された前記第３の物体と前記第４の物体とにおける複数の位置の温度に基づいて、前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数を取得する請求項１乃至５何れか１項記載の評価方法。 - 前記第２の測定工程では、前記第３の物体における一カ所と、前記第４の物体における一カ所と、を含む前記第３の物体と前記第４の物体とにおける少なくとも三カ所の温度を測定し、
前記少なくとも三カ所は、前記第３の物体と前記第４の物体との境界近傍の一カ所を含む請求項６記載の評価方法。 - 前記第１の測定工程では、前記第３の物体と前記第４の物体とにおける複数の位置の温度を測定し、
前記複数の位置は、それぞれ温度が異なる位置である請求項６又は７記載の評価方法。 - 前記第２の測定工程では、前記第３の物体と前記第４の物体とを含む機器を動作させた場合の、前記第３の物体と前記第４の物体とにおける複数の位置の温度を測定する請求項６乃至８何れか１項記載の評価方法。
- 前記第１の物体における前記第２の物体と接触している面の表面状態は、前記３の物体における前記第４の物体と接触している面の表面状態と類似し、
前記第２の物体における前記第１の物体と接触している面の表面状態は、前記４の物体における前記第３の物体と接触している面の表面状態と類似する請求項１乃至９何れか１項記載の評価方法。 - 前記第１の物体と前記第３の物体とは、それぞれ同じ材質で構成される物体であり、
前記第２の物体と前記第４の物体とは、それぞれ同じ材質で構成される物体である請求項１乃至１０何れか１項記載の評価方法。 - 前記第３の物体は、回転電機のステータコアであり、
前記第４の物体は、前記回転電機のケースである請求項１乃至１１何れか１項記載の評価方法。 - 第１の物体と前記第１の物体と接触している第２の物体との間の熱伝達係数と、前記第２の物体からの荷重に応じて前記第１の物体に生じる応力と、の対応を示す対応情報を取得する第１の取得手段と、
第３の物体と前記第３の物体に接触している第４の物体とにおける複数の位置の温度に基づいて、前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数を取得する第２の取得手段と、
前記第２の取得手段により取得された前記第３の物体と前記第４の物体との間の熱伝達係数と、前記第１の取得手段により取得された前記対応情報と、に基づいて、前記第４の物体からの荷重に応じて前記第３の物体に生じる応力を評価する評価手段と、
を有し、
前記第１の物体、前記第２の物体は、それぞれ、前記第３の物体、前記第４の物体を模擬した物体である評価装置。 - 請求項１３記載の評価装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114813385A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-07-29 | 东北大学 | 一种真三向应力下岩石导热各向异性稳态试验装置与方法 |
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| CN114813385B (zh) * | 2022-03-21 | 2024-05-17 | 东北大学 | 一种真三向应力下岩石导热各向异性稳态试验装置与方法 |
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