JP3979526B2 - Rotating machine thermal analysis method, rotating machine thermal analysis apparatus, computer program, and recording medium - Google Patents

Rotating machine thermal analysis method, rotating machine thermal analysis apparatus, computer program, and recording medium Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有限要素法を用いて回転機の熱解析を行う方法、回転機の熱解析装置、コンピュータを該熱解析装置として実現するためのコンピュータプログラム、及び記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
回転機は、様々な機器に組み込まれて使用される重要な部品であり、高性能化のための改良が繰り返されている。回転機は、使用するにつれ、コイルに流れる電流、磁石に発生する渦電流、及び鉄損などの原因により発熱し、内部の温度が上昇するため、設計された回転機の設置場所または冷却条件などの使用条件を知るためには、作動中の回転機内部の熱の発生および伝達を計算する熱解析を行なう必要が有る。
【0003】
回転機の熱解析は従来より有限要素法を用いて行なわれており、有限要素法では、解析対象の形状を表した二次元又は三次元の形状モデルをCADシステム等を用いて作成し、形状モデルを複数の多角形または多面体の要素の組み合わせで表現したメッシュを生成し、メッシュに対して数値計算を行う。図6は、回転機の構造の例を示す断面図、及び熱解析を行うために生成したメッシュの例を示す断面図である。図6(a)は、回転子Rの回転軸に垂直な面で回転機を切断した断面図であり、図中に示すごとく、回転機の固定子Sと回転子Rとの間には空間部Gが存在し、正確な熱解析を行なうためには、空間部Gにおける空気の流れの計算を行なう必要が有る。図6(b)は、熱解析を行うために生成した従来のメッシュである。空気の流れを計算するためには膨大な計算コストが必要であるため、従来は、回転中の回転子R及び空間部Gを併せた部分を同心円状の発熱体と見なし、固定子Sの形状を表現したメッシュを生成し、空気の流れを計算することなく、固定子Sに対して熱解析を行なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の熱解析法では、回転子Rの凹凸形状を無視して回転中の回転子Rを同心円状にモデル化しているため、回転子Rに対する熱解析を行なうことができないという問題がある。特に、回転子Rに永久磁石を利用する回転機では、永久磁石の性能が温度に依存して変化するため、回転子Rの詳細な熱解析が必要となる。
【0005】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、有限要素法による回転機の熱解析において、空間部中で回転子の回転軸を中心にした円を描くことが可能な部分は円周方向に温度が均一であると仮定することにより回転子の回転を表現して、固定子及び回転子の形状を表現したメッシュを用いて熱解析を行なう方法、熱解析装置、コンピュータを該熱解析装置として実現するためのコンピュータプログラム、及び記録媒体を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係る回転機の熱解析方法は、記憶部及び演算部を備えるコンピュータを用いて、回転機を構成する固定子、回転子、及び固定子と回転子との間の空間部の形状を複数の節点から構成される複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを記憶部に記憶し、有限要素法による回転機の熱解析を演算部にて行う方法であって、前記空間部に含まれて回転子の回転軸を中心とする複数の円の夫々について、円周上に位置する複数の節点を演算部が抽出し、前記円の夫々について、抽出した複数の節点の夫々における温度を演算部が所定範囲内に拘束することを特徴とする。
【0007】
第2発明に係る回転機の熱解析装置は、回転機を構成する固定子、回転子、及び固定子と回転子との間の空間部の形状を複数の節点から構成される複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを用い、有限要素法による回転機の熱解析を行う装置であって、前記空間部に含まれて回転子の回転軸を中心とする複数の円の夫々について、円周上に位置する複数の節点を抽出する手段と、前記円の夫々について、抽出した複数の節点の夫々における温度を所定範囲内に拘束する手段とを備えることを特徴とする。
【0008】
第3発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、回転機を構成する固定子、回転子、及び固定子と回転子との間の空間部の形状を複数の節点から構成される複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを用いて、有限要素法による回転機の熱解析を行わせるコンピュータプログラムであって、コンピュータに、前記空間部に含まれて回転子の回転軸を中心とする複数の円の夫々について、円周上に位置する複数の節点を抽出させる手順と、コンピュータに、前記円の夫々について、抽出した複数の節点の夫々における温度を所定範囲内に拘束させる手順とを含むことを特徴とする。
【0009】
第4発明に係るコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体は、コンピュータに、回転機を構成する固定子、回転子、及び固定子と回転子との間の空間部の形状を複数の節点から構成される複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを用いて、有限要素法による回転機の熱解析を行わせるコンピュータプログラムを記録してあるコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体であって、コンピュータに、前記空間部に含まれて回転子の回転軸を中心とする複数の円の夫々について、円周上に位置する複数の節点を抽出させる手順と、コンピュータに、前記円の夫々について、抽出した複数の節点の夫々における温度を所定範囲内に拘束させる手順とを含むコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。
【0010】
本発明においては、回転機を構成する固定子、回転子、及び固定子と回転子との間の空間部の形状を複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを用い、前記空間部内に含まれて回転子の回転軸を中心とする円上に位置する複数の節点について、同じ円上に位置する節点での温度を略均一に拘束して、有限要素法による熱解析を行う。回転機の回転中は、前記空間部の空気は周方向へ撹拌され、周方向の温度は均一であると考えられるため、節点における温度を周方向に均一に拘束することにより、回転機の回転が表現され、固定子および回転子の形状を保ったままで回転機の回転中の熱解析を行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図1は、本発明の熱解析装置の構成を示すブロック図である。図中1は、本発明の熱解析装置であり、演算を行うCPU11と、演算に伴って発生する一時的な情報を記憶するRAM12と、CD−ROMドライブ等の外部記憶装置13と、ハードディスク等の内部記憶装置14とを備えており、CD−ROM等の記録媒体2から本発明に係るコンピュータプログラム20を外部記憶装置13にて読み取り、読み取ったコンピュータプログラム20を内部記憶装置14に記憶し、RAM12にコンピュータプログラム20をロードし、CPU11はコンピュータプログラム20に基づいて熱解析装置1に必要な処理を実行する。熱解析装置1は、キーボード又はマウス等の入力装置15と、液晶ディスプレイ又はCRTディスプレイ等の出力装置16とを備えており、データの入力を初めとするオペレータからの操作を受け付ける構成となっている。
【0012】
また、熱解析装置1は、図示しない通信インタフェースを備え、通信インタフェースに接続されている図示しない外部のサーバ装置から本発明に係るコンピュータプログラム20をダウンロードし、CPU11にて処理を実行する形態であってもよい。
【0013】
図2は、熱解析装置1の処理の流れを示すフローチャートである。まず、熱解析装置1は、オペレータによって操作された入力装置15から、熱解析の解析対象である回転機の形状を表現した形状モデルを受け付け(S1)、固定子S、回転子R、及び空間部Gの形状を複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを生成する(S2)。図3及び図4は、回転機の形状モデルと生成したメッシュの例とを示す断面図である。図3(a)は、回転機の形状モデルを回転子Rの回転軸Aに垂直に切断した断面図であり、図3(b)は、メッシュを回転子Rの回転軸Aに垂直に切断した断面の1/4を示している。図4(a)は、図3(a)に示したIV−IV線で回転軸Aに平行に形状モデルを切断した断面図であり、図4(b)は、メッシュを回転子Rの回転軸Aを含む平面で切断した断面の1/2を示している。回転機は、固定子鉄心にコイルを巻回させた固定子Sと、鉄心の周囲に磁石を備えた回転子Rと、固定子Sおよび回転子Rの間の空間部Gとから構成されており、生成したメッシュでは、夫々の形状が複数の要素の組み合わせで表現されている。
【0014】
次に、熱解析装置1は、空間部Gに含まれて回転軸Aを中心とする複数の円の夫々について、円上に位置する複数の節点を抽出する(S3)。図5は、抽出した節点の一部を示すメッシュの断面図であり、図5(a)には回転軸Aに垂直な面でメッシュを切断した断面図の一部を示している。図中に示す如く、空間部Gに含まれて回転軸Aを中心にした円上に位置する節点a0,a1,a2,a3,…が抽出され、他の円上に位置する節点b0,b1,b2,b3,…が抽出される。図5(b)には回転軸Aを含む平面でメッシュを切断した断面図の一部を示しており、図中に示す如く、節点c0,d0,e0,f0,…の夫々を含む円の夫々について、各円上に位置する複数の節点が抽出される。
【0015】
次に、熱解析装置1は、夫々の円について、抽出した複数の節点の温度を均一に拘束する拘束条件を定める(S4)。図5(a)に示した例では、節点xにおける温度をT(x)とすると、T(a0)=T(a1)=T(a2)=T(a3)=…及びT(b0)=T(b1)=T(b2)=T(b3)=…と、夫々の円上に位置する節点の温度が円内で一致すべく、温度の拘束条件を定める。なお、該拘束条件においては、温度の値は可変であり、また、回転軸Aに垂直または平行な方向に存在する円の間では、一般に温度の値は異なっている。次に、熱解析装置1は、定められた温度の拘束条件の基で、生成したメッシュを用いた有限要素法により、熱の発生または伝達の方程式を解いて、固定子Sおよび回転子Rに対する熱解析を行い(S5)、処理を終了する。
【0016】
なお、前述の処理では、形状モデルを受け付けてメッシュを生成する処理を示したが、他の装置で生成されたメッシュを受け付けて熱解析を行う処理を用いてもよい。
【0017】
以上詳述した如く、空間部Gに含まれる回転軸Aを中心とした円上の複数の節点の温度を均一に拘束する条件により、空間部Gの空気が周方向に撹拌されて空間部Gの温度が周方向にほぼ均一となる回転機が回転している状態が表現されるため、前記条件の基で固定子Sおよび回転子Rに対する熱解析を行うことにより、固定子Sおよび回転子Rの形状を表現したメッシュを用いて回転中の回転機の熱解析を行うことができる。回転子Rの形状を保ったままで熱解析を行うことができるため、従来の熱解析法では不可能であった回転子Rの詳細な熱解析を行うことが可能となり、より高性能な回転機の設計に応用することができる。また、回転機の回転を表現するために回転子Rのメッシュを回転させる必要がないため、短時間で熱解析の計算を行うことができる。
【0018】
なお、本実施の形態においては、円上の複数の節点の温度を均一に拘束する処理を用いているが、厳密に均一な値に拘束する必要はなく、基準となる節点の温度の値からのずれを値の1%以内とする等の所定の範囲内に温度を拘束する処理を用いてもよい。この場合においても、同様に回転子Rの形状を表現したメッシュを用いて回転中の回転機の熱解析を行うことができる。
【0019】
【発明の効果】
本発明においては、回転機を構成する固定子と回転子との間の空間部の節点における温度を周方向に略均一に拘束することにより、空間部の空気が周方向に撹拌されて空間部の温度が周方向にほぼ均一となる回転機が回転している状態が表現されるため、固定子および回転子の形状を保ったメッシュを用いて有限要素法による回転中の回転機の熱解析を行うことが可能となり、従来では不可能であった回転子の詳細な熱解析を行うことができる。また、回転を表現するために回転子のメッシュを回転させる必要がないため、短時間で熱解析の計算を行うことができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱解析装置の構成を示すブロック図である。
【図2】熱解析装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図3】回転機の形状モデルと生成したメッシュの例とを示す断面図である。
【図4】回転機の形状モデルと生成したメッシュの例とを示す断面図である。
【図5】抽出した節点の一部を示すメッシュの断面図である。
【図6】回転機の構造の例を示す断面図、及び熱解析を行うために生成したメッシュの例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 熱解析装置
11 CPU
2 記録媒体
20 コンピュータプログラム
S 固定子
R 回転子
A 回転軸
G 空間部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for performing thermal analysis of a rotating machine using a finite element method, a thermal analysis apparatus for the rotating machine, a computer program for realizing a computer as the thermal analysis apparatus, and a recording medium.
[0002]
[Prior art]
The rotating machine is an important part that is incorporated and used in various devices, and has been repeatedly improved for higher performance. As a rotating machine is used, it generates heat due to current flowing in the coil, eddy current generated in the magnet, and iron loss, and the internal temperature rises. In order to know the conditions of use of this, it is necessary to perform a thermal analysis that calculates the generation and transfer of heat inside the rotating machine during operation.
[0003]
Thermal analysis of rotating machines has been conventionally performed using the finite element method. In the finite element method, a two-dimensional or three-dimensional shape model representing the shape to be analyzed is created using a CAD system or the like. Generate a mesh that represents the model with a combination of polygonal or polyhedral elements, and perform numerical calculations on the mesh. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a rotating machine and a cross-sectional view showing an example of a mesh generated for performing thermal analysis. FIG. 6A is a cross-sectional view of the rotating machine cut along a plane perpendicular to the rotation axis of the rotor R. As shown in the figure, there is a space between the stator S and the rotor R of the rotating machine. In order to perform the accurate thermal analysis, it is necessary to calculate the air flow in the space G. FIG. 6B is a conventional mesh generated for performing thermal analysis. Since enormous calculation costs are required to calculate the air flow, conventionally, the combined portion of the rotating rotor R and the space G is regarded as a concentric heating element, and the shape of the stator S Is generated, and thermal analysis is performed on the stator S without calculating the air flow.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional thermal analysis method, the rotating rotor R is modeled concentrically while ignoring the uneven shape of the rotor R, so that there is a problem that thermal analysis cannot be performed on the rotor R. In particular, in a rotating machine that uses a permanent magnet for the rotor R, the performance of the permanent magnet changes depending on the temperature, so that a detailed thermal analysis of the rotor R is required.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to use a finite element method in a thermal analysis of a rotating machine to obtain a circle centered on the rotation axis of the rotor in a space. The part that can be drawn represents the rotation of the rotor by assuming that the temperature is uniform in the circumferential direction, and a method of performing thermal analysis using a mesh that represents the shape of the stator and rotor, A thermal analysis apparatus, a computer program for realizing a computer as the thermal analysis apparatus, and a recording medium are provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a thermal analysis method for a rotating machine using a computer including a storage unit and a calculation unit, and a stator constituting the rotating machine, a rotor, and a shape of a space between the stator and the rotor. Is stored in the storage unit and a thermal analysis of the rotating machine by the finite element method is performed in the arithmetic unit, and is included in the space unit. Then, for each of a plurality of circles centered on the rotation axis of the rotor, the calculation unit extracts a plurality of nodes located on the circumference, and calculates the temperature at each of the extracted nodes for each of the circles. The portion is constrained within a predetermined range.
[0007]
A thermal analysis apparatus for a rotating machine according to a second aspect of the present invention includes a stator, a rotor, and a space portion between the stator and the rotor constituting the rotating machine. A device for performing thermal analysis of a rotating machine by a finite element method using a mesh expressed in combination, wherein each of a plurality of circles included in the space portion and centering on a rotation axis of a rotor is arranged on the circumference And a means for constraining the temperature at each of the extracted nodes within a predetermined range for each of the circles.
[0008]
A computer program according to a third invention is a combination of a plurality of elements including a stator constituting a rotating machine, a rotor, and a shape of a space between the stator and the rotor. A computer program for performing a thermal analysis of a rotating machine by a finite element method using a mesh expressed in the above, wherein each of a plurality of circles included in the space portion and centered on a rotation axis of a rotor is included in the computer. And a step of extracting a plurality of nodes located on the circumference and a step of causing the computer to constrain the temperature at each of the extracted nodes within a predetermined range for each of the circles. To do.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium comprising a plurality of nodes in the shape of a stator constituting a rotating machine, a rotor, and a space between the stator and the rotor. A computer-readable recording medium on which a computer program for performing thermal analysis of a rotating machine using a finite element method is recorded using a mesh expressed by a combination of a plurality of elements, A procedure for extracting a plurality of nodes located on the circumference of each of a plurality of circles centered on the rotation axis of the rotor included in the space portion, and a plurality of extracted about each of the circles by a computer And a computer program including a procedure for constraining the temperature at each of the nodes within a predetermined range.
[0010]
In the present invention, a stator that constitutes a rotating machine, a rotor, and a mesh that expresses the shape of the space between the stator and the rotor by a combination of a plurality of elements, are included in the space. For a plurality of nodes located on a circle centered on the rotation axis of the rotor, the temperature at the nodes located on the same circle is substantially uniformly restricted, and thermal analysis is performed by a finite element method. During rotation of the rotating machine, the air in the space is agitated in the circumferential direction and the temperature in the circumferential direction is considered to be uniform. Therefore, the rotation of the rotating machine is restricted by uniformly restraining the temperature at the nodes in the circumferential direction. And the thermal analysis during rotation of the rotating machine can be performed while maintaining the shapes of the stator and the rotor.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the thermal analysis apparatus of the present invention. Reference numeral 1 in the figure denotes a thermal analysis apparatus according to the present invention, a CPU 11 that performs calculations, a RAM 12 that stores temporary information generated along with the calculations, an external storage device 13 such as a CD-ROM drive, a hard disk, and the like. And the internal storage device 14, the computer program 20 according to the present invention is read from the recording medium 2 such as a CD-ROM by the external storage device 13, and the read computer program 20 is stored in the internal storage device 14. The computer program 20 is loaded into the RAM 12, and the CPU 11 executes processing necessary for the thermal analysis device 1 based on the computer program 20. The thermal analysis apparatus 1 includes an input device 15 such as a keyboard or a mouse, and an output device 16 such as a liquid crystal display or a CRT display, and is configured to receive operations from an operator such as data input. .
[0012]
The thermal analysis apparatus 1 includes a communication interface (not shown), downloads the computer program 20 according to the present invention from an external server apparatus (not shown) connected to the communication interface, and executes processing by the CPU 11. May be.
[0013]
FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow of the thermal analysis apparatus 1. First, the thermal analysis device 1 receives a shape model expressing the shape of a rotating machine that is an analysis target of thermal analysis from the input device 15 operated by an operator (S1), and the stator S, the rotor R, and the space A mesh expressing the shape of the part G by a combination of a plurality of elements is generated (S2). 3 and 4 are sectional views showing a shape model of the rotating machine and an example of the generated mesh. 3A is a cross-sectional view of the shape model of the rotating machine cut perpendicular to the rotation axis A of the rotor R, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the mesh perpendicular to the rotation axis A of the rotor R. A quarter of the cross section is shown. FIG. 4A is a cross-sectional view of the shape model taken along line IV-IV shown in FIG. 3A in parallel to the rotation axis A, and FIG. 4B shows the rotation of the rotor R through the mesh. A half of a cross section cut along a plane including the axis A is shown. The rotating machine includes a stator S in which a coil is wound around a stator iron core, a rotor R having a magnet around the iron core, and a space G between the stator S and the rotor R. In the generated mesh, each shape is expressed by a combination of a plurality of elements.
[0014]
Next, the thermal analysis device 1 extracts a plurality of nodes located on the circle for each of a plurality of circles included in the space G and centering on the rotation axis A (S3). FIG. 5 is a cross-sectional view of the mesh showing a part of the extracted nodes. FIG. 5A shows a part of the cross-sectional view obtained by cutting the mesh along a plane perpendicular to the rotation axis A. As shown in the drawing, nodes a0, a1, a2, a3,... Located on a circle included in the space G and centered on the rotation axis A are extracted, and nodes b0, b1 located on other circles are extracted. , B2, b3,... Are extracted. FIG. 5B shows a part of a cross-sectional view obtained by cutting the mesh along a plane including the rotation axis A. As shown in the drawing, a circle including each of the nodes c0, d0, e0, f0,. For each, a plurality of nodes located on each circle are extracted.
[0015]
Next, the thermal analysis device 1 determines a constraint condition for uniformly constraining the temperatures of the extracted nodes for each circle (S4). In the example shown in FIG. 5A, assuming that the temperature at the node x is T (x), T (a0) = T (a1) = T (a2) = T (a3) =... And T (b0) = T (b1) = T (b2) = T (b3) =... The temperature constraint condition is determined so that the temperatures of the nodes located on the respective circles coincide with each other. Note that, under the constraint condition, the temperature value is variable, and the temperature value is generally different between circles that exist in a direction perpendicular or parallel to the rotation axis A. Next, the thermal analysis apparatus 1 solves an equation of heat generation or transfer by a finite element method using the generated mesh under a predetermined temperature constraint condition, so that the stator S and the rotor R are Thermal analysis is performed (S5), and the process is terminated.
[0016]
In addition, although the process which receives a shape model and produces | generates a mesh was shown in the above-mentioned process, you may use the process which receives the mesh produced | generated with the other apparatus and performs thermal analysis.
[0017]
As described in detail above, the air in the space G is agitated in the circumferential direction under the condition of uniformly constraining the temperatures of a plurality of nodes on the circle centered on the rotation axis A included in the space G, so that the space G Therefore, by performing a thermal analysis on the stator S and the rotor R based on the above conditions, the stator S and the rotor can be expressed. Thermal analysis of a rotating rotating machine can be performed using a mesh expressing the shape of R. Since the thermal analysis can be performed while maintaining the shape of the rotor R, it is possible to perform a detailed thermal analysis of the rotor R, which is impossible with the conventional thermal analysis method, and a higher performance rotating machine. It can be applied to the design of Further, since it is not necessary to rotate the mesh of the rotor R in order to express the rotation of the rotating machine, the calculation of the thermal analysis can be performed in a short time.
[0018]
In this embodiment, a process of uniformly constraining the temperatures of a plurality of nodes on the circle is used, but it is not necessary to strictly constrain to a uniform value. A process of constraining the temperature within a predetermined range such as setting the deviation within 1% of the value may be used. In this case as well, thermal analysis of the rotating rotating machine can be performed using a mesh that similarly represents the shape of the rotor R.
[0019]
【The invention's effect】
In the present invention, the air in the space portion is agitated in the circumferential direction by restraining the temperature at the node of the space portion between the stator and the rotor constituting the rotating machine substantially uniformly in the circumferential direction. The rotation of the rotating machine is expressed in a circumferential direction. Therefore, the finite element method is used for the thermal analysis of the rotating machine using the mesh that maintains the shape of the stator and rotor. This makes it possible to perform detailed thermal analysis of the rotor, which was impossible in the past. Moreover, since it is not necessary to rotate the mesh of the rotor in order to express the rotation, the present invention has an excellent effect that the calculation of the thermal analysis can be performed in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a thermal analysis apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing of a thermal analysis apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a shape model of a rotating machine and an example of a generated mesh.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a shape model of a rotating machine and an example of a generated mesh.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a mesh showing a part of extracted nodes.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a rotating machine, and a cross-sectional view showing an example of a mesh generated for performing thermal analysis.
[Explanation of symbols]
1 Thermal analysis device 11 CPU
2 Recording medium 20 Computer program S Stator R Rotor A Rotating shaft G Space

Claims (4)

記憶部及び演算部を備えるコンピュータを用いて、回転機を構成する固定子、回転子、及び固定子と回転子との間の空間部の形状を複数の節点から構成される複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを記憶部に記憶し、有限要素法による回転機の熱解析を演算部にて行う方法であって、
前記空間部に含まれて回転子の回転軸を中心とする複数の円の夫々について、円周上に位置する複数の節点を演算部が抽出し、
前記円の夫々について、抽出した複数の節点の夫々における温度を演算部が所定範囲内に拘束する
ことを特徴とする回転機の熱解析方法。
Using a computer having a storage unit and a calculation unit, a combination of a plurality of elements composed of a plurality of nodes and a stator constituting the rotating machine, a rotor, and a space portion between the stator and the rotor Is a method for storing the mesh expressed in the storage unit, and performing the thermal analysis of the rotating machine by the finite element method in the calculation unit,
For each of a plurality of circles centered on the rotation axis of the rotor included in the space portion, the arithmetic unit extracts a plurality of nodes located on the circumference,
A thermal analysis method for a rotating machine, characterized in that, with respect to each of the circles, a calculation unit constrains a temperature at each of a plurality of extracted nodes within a predetermined range.
回転機を構成する固定子、回転子、及び固定子と回転子との間の空間部の形状を複数の節点から構成される複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを用い、有限要素法による回転機の熱解析を行う装置であって、
前記空間部に含まれて回転子の回転軸を中心とする複数の円の夫々について、円周上に位置する複数の節点を抽出する手段と、
前記円の夫々について、抽出した複数の節点の夫々における温度を所定範囲内に拘束する手段と
を備えることを特徴とする回転機の熱解析装置。
Rotation by the finite element method using a mesh that expresses the shape of the stator that constitutes the rotating machine, the rotor, and the space between the stator and the rotor by a combination of multiple elements composed of multiple nodes An apparatus for performing thermal analysis of a machine,
Means for extracting a plurality of nodes located on the circumference of each of a plurality of circles centered on the rotation axis of the rotor included in the space portion;
A thermal analysis apparatus for a rotating machine, comprising: means for constraining a temperature at each of a plurality of extracted nodes within a predetermined range for each of the circles.
コンピュータに、回転機を構成する固定子、回転子、及び固定子と回転子との間の空間部の形状を複数の節点から構成される複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを用いて、有限要素法による回転機の熱解析を行わせるコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、前記空間部に含まれて回転子の回転軸を中心とする複数の円の夫々について、円周上に位置する複数の節点を抽出させる手順と、
コンピュータに、前記円の夫々について、抽出した複数の節点の夫々における温度を所定範囲内に拘束させる手順と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
Using a mesh that expresses the shape of the stator that constitutes the rotating machine, the rotor, and the space between the stator and the rotor as a combination of a plurality of elements composed of a plurality of nodes. A computer program for performing thermal analysis of a rotating machine by an element method,
A procedure for causing a computer to extract a plurality of nodes located on the circumference of each of a plurality of circles included in the space portion and centered on a rotation axis of a rotor;
A computer program comprising: a step of causing a computer to constrain the temperature at each of a plurality of extracted nodes within a predetermined range for each of the circles.
コンピュータに、回転機を構成する固定子、回転子、及び固定子と回転子との間の空間部の形状を複数の節点から構成される複数の要素の組み合わせで表現したメッシュを用いて、有限要素法による回転機の熱解析を行わせるコンピュータプログラムを記録してあるコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体であって、
コンピュータに、前記空間部に含まれて回転子の回転軸を中心とする複数の円の夫々について、円周上に位置する複数の節点を抽出させる手順と、
コンピュータに、前記円の夫々について、抽出した複数の節点の夫々における温度を所定範囲内に拘束させる手順と
を含むコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とするコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体。
Using a mesh that expresses the shape of the stator that constitutes the rotating machine, the rotor, and the space between the stator and the rotor as a combination of a plurality of elements composed of a plurality of nodes. A computer-readable recording medium in which a computer program for performing thermal analysis of a rotating machine by an element method is recorded,
A procedure for causing a computer to extract a plurality of nodes located on the circumference of each of a plurality of circles included in the space portion and centered on a rotation axis of a rotor;
A computer-readable recording medium comprising a computer recorded with a computer program including a procedure for constraining the temperature at each of a plurality of extracted nodes within a predetermined range for each of the circles. .
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