概要

導体に絶縁ギャップのある場合にもギャップ要素を用いることができます。Fig.1のようにz方向に矩形断面の導体があり、電圧が加えられるものとします。

Fig.1　全体モデル

解説

面流入電流ソース（SUFCUR）を用います。上下面はBn=0面の対称条件を課し、その他の遠方境界もBn=0とします。導体には電流を遮るように絶縁層があるとします。
Fig.2のように面を定義します。面21,22,23は絶縁面です。面1はSUFCURのための電流流入面とします。面の方向は、面21は下向き、面23は上向きとします。面22と面1はどちらでも構いません。面21,23は対称境界面上にあり、面の正の向きは導体方向にする必要があります。ギャップ面は図のように導体から少なくとも一層はみ出して定義する必要があります。このモデルにより、導体の下面半分から電流が流入し、上面半分から流出するモデルとなります。 解析は交流解析とし、上下面の間に50Hzで1Ｖの電圧を印可します。これらをinputファイルとpre_geom.neuで定義します。

Fig.2　面の定義

Fig.3　電流密度分布

Fig.4　平均発熱密度分布

Fig.5　ローレンツ電磁力分布

Fig.3に求められた電流分布を示します。電流は印可電圧により下から上に流れますが、ギャップにより遮られギャップを迂回して流れます。ギャップ先端部で電流密度が高くなります。Fig.4にheatファイルに出力される平均発熱分布を示します。ギャップ先端に発熱が集中します。また、Fig.5にローレンツ力より求めた電磁力分布（force_J_Bファイル）を示します。ギャップを開く力が働くことが解ります。精度を上げるにはギャップ先端部のメッシュをより細かくする必要があります。