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解析の革新をもたらす新しいアルゴリズムの採用

 新たな鉄損分析の手法として送り出した「新アルゴリズム」。これは2つの解析手法からなっている。
 1つが、「プレイモデルによるヒステリシス損失の計算」。従来のカタログデータを用いた経験則ベースではなく、素材が持つ実際の磁化特性を直に計算して損失を求める。
 もう1つが、「均質化法による渦電流分布を考慮した損失計算」。素材の電気抵抗率に着目して、素材を厚み方向に分解して3次元解析を行うのではなく、鋼板面の内方向に2次元で解析した後、素材の厚み方向の分布を考慮して渦電流損失を計算する。

 「解析結果と実測の比較では、同程度の値が得られるようになりました。非常に高精度なシミュレーション結果を得られるのです。企業や大学との共同研究は、アルゴリズムを使って解析する一方、実際にモータを作って比較する地道な作業が続きましたが、目論見通りの結果が出てホッとしました」

 渦電流損失の計算が、3次元解析ではなく2次元解析なのでコンピューターの計算時間が大幅に短縮でき、ユーザーの使い勝手がよくなるメリットもある。ただ、新しいアルゴリズムには、素材メーカーがカタログで示している磁気特性だけではなく、磁化特性の面積データが必要になる。JSOLはそれを独自に用意してJMAGに投入し、JMAGの解析ソフトウエアとしてのグレードを一挙に上げている。

 成田は4年前に、損失関連の開発の課題と目標をまとめた「中期計画」を策定し、共同研究や技術調査を行ってきた。当初計画した高精度な機能の開発とJMAGへの実装では8割、それをユーザーにシュンシュンと使いこなしてもらうのでは5割ぐらいのレベルにあるという。

アプリケーションコンサルタント 成田 一行

 「次は、新しい解析機能を、いかに多くのユーザーに使いこなしてもらうかが重要な任務になります。有り体に言えば解析シュミレーションソフトは、多くの人が使い、確認された実測データとの違いを精査することで進化します。それをプロモーションしなければなりません」

 実際、2015年の成田は忙しかった。各種の展示会での展示、学会論文誌への寄稿、JMAGユーザー会での講演や利用法の指導などで新しい解析技術をPRしてきた。16年以降も、バージョンアップしたJAMGに対するアンケート調査や手法の改良を続け、17年12月にはバージョンアップに伴う活動を定量的に評価する予定でいる。

 「新たな高精度解析は、ハードウエアの進化がなければできなかったもの」とも言う。昔は1年かかっていた計算が、今は1日でできるようになった。一方で、高度な解析は、コンピューターの構成によって解析能力が大きく左右される難がある。
 そのため、「クラウド型サービスの提供も検討する余地があるのではないかと思っています」と言う。

(2016年01月現在)

5年後を見据えた人たちとの学び→


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