JMAG の使い方 2006/06/16 小田部はじめに Bi-2223 テープを使った超伝導マグネットの設計をする際に JMAG を使って磁束密度計算をさせてみた。ごく単純な例なので、試して JMAG の使いにくいところを理解してほしい。モデルの作成エンティティ → 領域 → 要素と作っていく３次元過渡応答磁界、単位系は mm にする。プロジェクト名のフォルダが作られる。直線で数値を入れるべき。回転コピーで次のようになる。ただ m 単位の時には１度とかいう小さい値が出てこない。単位系が重要。エンティティの半径指定円弧で指定する。エンティティで囲まれた領域を領域にする。領域は緑色で選択されると黄色で囲まれる。先端を除いて四角がよい。ID のところに対応した辺が赤くなるので分割数を指定する。要素は赤くなる。これをｚ軸に伸ばす。ここまでは２次元の要素である。ここから３次元に伸ばす。右クリックでドラッグを使う。２次元の要素は削除するので対象要素削除する。これをしないと２次元の要素が残る。きちんと伸びているかどうか確認する。ときどき穴が抜けていたりするがそれは２次元であったり三角であったりする。これでモデルは完成している。浮動節点を消す。また重複節点を消す。これをしないとおかしなことになる。モデルを作り終えたら必ずする。また番号の振りなおしをしておいたほうがいい。１２００が１０００くらいに減る。モデルができたところでとりあえず計算をしてみるといい。要素の問題なのかはっきりする。材料の設定コイルを追加して、要素を選び、「更新」をするとそこがコイルになる。条件の設定ステップを１３、分割数を１２にするとちょうど 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1 秒を捕らえることができるのでいい。対象境界３D 領域は要素面を選択して、上のように磁束密度ベクトルが平行になるすべてのところを選択する。選択で円をえらぶと先端の三角も選べる。クリックすると要素のすべての面を選んでしまうので注意する。電流。通電領域は要素を使って指定する。通電方向は流入面を指定する。上から見て面全体を選び、そして Shift クリックで不必要なところを省いていき、流入面を決定する。電流値は正弦波が一般的だろう。実行方法計算をすると次のが出る。「kai1」のように指定すれば OK すぐに実行される。正常に終了したとき。結果ファイルを開くと結果が見られる。 CalcSolver.exe を使うと連続して利用することができる。「ファイル」「書き出し」「ソルバデータ」で条件を書き出す。ここで指定する。次々とバッチ処理を行うことができる。結果の表示 0.25 秒のとき中心で 0.7T 程度出ていることがわかる。まあまあの結果。トラブル例 z 「３次元過渡応答磁界」以外使えない。２次元のほうが圧倒的に簡単そうであるが、なぜか使えない。結局３次元で組んだほうがわかりやすい。計算時間もぜんぜん問題にならない。この例では１分以内に計算完了する。（２次元が使えた。対称境界２D の設定に問題があった。） z 最初に単位系を間違えるとどうしようもない。 z エンティティは数値を使って正確にやらないと、あとで領域が作れなかったりする。 z メモリが足りないと落ちることがおおい。不必要なアプリケーションは立ち上げない。 z 三角と四角の要素は混在できる。先端を三角にする。 z 先端がないと計算がおかしくなる。対称境界面３D の関係か？（これも原因がわかった。つまり先端が無いときには端の部分を対称境界面３D にする必要があったようだ。ここで磁束密度は平行になる。） z ドラッグは２次元要素から３次元要素にできる。 z ３次元要素をドラッグして引き伸ばすときには要素面を指定する。このときは要素を消すとなくなるので注意。 z 浮動節点を消す。重複節点も消す。これをしないとへんな計算を行ってしまう。 z 対称境界面３D は必ず設定する。しかもこの場合には２面。一面ではへんなことになる。設定しなければいけない面をすべてする。しない面はしてはいけない。 z 要素面による選択に注意。クリックするとその要素の全面を選択してしまう。矩形や円を使って選択をすると、一面だけ選択できる。Shift クリックで減らすことができるので、活用する。なぜか C-z は利かない。 z 条件設定の「周期境界」の使い方が不明。軸を指定するらしいが、結局対称境界面３D でことたりる。 z 処理のときのエラーははっきり言ってわからないことが多い。あきらめて最初からやったほうがいいかもしれない。番外：２次元静磁界解析ここでの静磁界というのは時間で変化しないではなくて、時間で物体が動かないという意味。図のｙ軸上の節点を対照境界２D に設定すればよい。たしかにここでは磁束密度は平行になっている。この指定がないと全然計算ができない。きちんと計算できていそうだ。