CAEソフトFemtetの圧電解析のチュートリアル動画です。分極方向が逆の圧電体を貼り合わせた構造の圧電素子モデルに電圧を印加する圧電解析の一連の操作手順を音声付で解説しています。
00:00 イントロダクション
00:13 新規プロジェクトの作成
00:38 モデル形状（直方体）を作成
02:08 解析条件の設定
02:40 ボディ属性/材料定数の設定
04:38 境界条件（変位と電位）の設定
06:40 メッシュサイズの設定と解析実行
07:32 解析結果(反り変位、電極上の電荷、電極間のアドミタンス）の確認
【書き起こし】(2) 圧電解析チュートリアル動画（音声付）
(00:00) この圧電解析のチュートリアルでは 文極方向が逆になるように 圧全体を貼り合わせた構造の発電素子に 電圧を引火したときの反り変形を解析し ます プロジェクトを新規に作成します アプリケーション メニューから新規プロジェクトをクリック します 解析空間の設定として モデル単位がmm 解析空間として3次元解析となっている ことを確認しOKをクリックしますこれで 新規プロジェクトが作成できました モデル形状を作成します 直方体を2つ削除します モデルタブの基本図形グループから ソリッドボディの直方体 長さ指定をクリックします 視点を指定します X0 Y0 Z0を入力し 次へをクリックします 幅を設定します ダイアログに幅10を入力し
(01:04) 次へをクリックします 奥行きを設定します ダイアログに奥行きにを入力し 次へをクリックします 高さを設定します ダイアログに高さ0.5を入力し 完了をクリックします 続いて直方体をもう一つ削除します 視点を指定します X0 Y0 Z0を入力し 次へをクリックします 幅を設定します ダイアログに幅10を入力し 次へをクリックします 奥行きを設定します ダイアログに奥行きにを入力し 次へをクリックします 高さを設定します ダイアログに高さマイナス0.5を入力し 完了をクリックしますさらに最後に 作図モード終了をクリックします これでモデル形状を作成できました 解析条件を設定します
(02:12) モデルタブの解析グループの解析条件を クリックし 解析条件の設定ダイアログを開きます ソルバの選択タブで圧電解析 デイリーにチェックを入れます 発電解析タブをクリックします 解析の種類が正解席になっていることを 確認しOKをクリックしますこれで解析 条件の設定ができました 各ボディにボディ属性と材料定数を設定し ます 上側の直方体のボディをハイライトして クリックし 選択します 右クリックメニューのボディ属性 材料定数を選択します ボディ属性 材料定数ダイアログにおいて ボディ属性名としてアッパーを入力し 材料定数については 材料DBツリーの06アンダーバー発電対 から 冷製アンダーP4を選択し ボディ属性の右のデータ編集をクリックし
(03:16) ます 方向タブのベクトルがX0 Y0 Z12設定されていることを確認しOKを クリックしますこれは文極軸の方向がz軸 のプラス方向に向いていることを意味し ますさらに ボディ属性材料定数設定ダイアログもOK をクリックして終了します 続いて下側の直方体のボディをハイライト してクリックし 選択します 右クリックメニューのボディ属性 材料定数を選択します ボディ属性 材料定数ダイアログにおいて ボディ属性名としてローワーを入力し 材料定数については プルダウンメニューから 令令 4を選択し ボディ属性の右のデータ編集をクリックし ます 高校タブのベクトルを上側ボディとは逆 方向の X0 Y0Z-1に設定しOKをクリックします これは文極軸の方向がz軸のマイナス方向
(04:22) に向いていることを意味しますさらに ボディ属性材料定数設定ダイアログもOK をクリックして終了しますこれでボディ 属性 材料定数の設定は終わりです 境界条件を設定します 変異の固定と電位の設定を行います モデルタブの選択加工グループのボディ 選択のプルダウンを綿選択に変更します まず 変異を固定する面をハイライトして クリックし 選択します 下側の面をハイライトしてクリックし 選択した後にコントロールキーを押し ながら 上側の面をハイライトしてクリックし 選択します 右クリックメニューの境界条件を選択し ます 教会条件ダイアログに教会条件名 フィックスを入力して データ編集をクリックします 機械タブの境界条件の種類を変異とし UX
(05:24) UI UZすべてにチェックが入っていて 格成分の値が全て0となっていることを 確認しOKをクリックします 境界条件ダイアログもOKをクリックして 終了します 次にモデルの上面をハイライトして クリックして選択します 境界条件ダイアログに教会条件名ホットを 入力して データ編集をクリックします 電気タブの境界条件の種類を電気壁とし 電位を10ボルトと設定しOKをクリック します 境界条件ダイアログもOKをクリックして 終了します 続いてモデルの底面をハイライトして クリックして選択します 右クリックメニューの境界条件を選択し ます 境界条件ダイアログの境界条件名をアース と入力して データ編集をクリックします 電気タブの境界条件の種類を電気壁とし 電位を0vと設定しOKをクリックします 境界条件ダイアログもOKをクリックして
(06:32) 終了します これで 境界条件の設定が終わりました 解析を行う前にメッシュサイズを設定し ます モデルタブの解析グループの解析条件を クリックします メッシュタブを開きます 標準メッシュサイズを自動的に決定するの チェックを外し 標準メッシュサイズに1を入力してOKを クリックします いよいよ 解析を実行します モデルタブの解析グループの解析実行を クリックすると すぐに解析が実行されます 解析が終了すると 解析終了ダイアログが表示されます フィールドを表示にチェックを入れ テーブルを表示のチェックを外し 解析結果を表示をクリックしますすると 解析結果ウィンドウに変わり メッシュ図が表示されます 解析結果を確認しますまずは変位図を表示
(07:37) します 解析結果タブの表示内容グループの変位図 をクリックします 圧全体の先端がz軸マイナス方向に沿って いることがわかります 変異ベクトル図を表示します 解析結果タブの表示内容グループの フィールドタイプが変異となっていること を確認し 要素ベクトル図をクリックします 変位ベクトル図が表示されます 先端のz軸マイナス方向変異が大きくなっ ていることがわかります 続いて 変異のグラデーションコンターズを表示し ます 解析結果タブの表示内容グループの コンターボタンをクリックします 圧電体素子の先端ほど処理量が大きいため 色が赤色に近づいていることがわかります 最後に本モデルの計算値テーブルを確認し ます 結果表示グループのテーブルのボタンを クリックすると計算値テーブルが表示され ます この一覧テーブルからは電極上の電化や
(08:42) 電極間のアドミタンスなどを知ることが できます 最後にプロジェクトファイルを保存します アプリケーション メニューから名前をつけて保存をクリック します 保存したプロジェクトをfamtで開く ことで 後日 モデルや解析結果を確認いただくことが できます 発電解析のチュートリアルは以上となり ます フェムテッドヘルプのチュートリアルには 本動画で紹介した項目以外の参考情報が 掲載されておりますので ぜひご参照ください
