EMSI（EMSolution Interface）

EMSolution Interface（以下、EMSIと呼ぶ）の主な機能は以下の通りです。

• メッシュデータに関連付けたinputファイルの作成
• 二次元メッシュから三次元メッシュへの拡張を行う2D_to_3Dファイル作成
• メッシュ及びコイル等の可視化
• EMSI内からのEMSolutionの実行
• 解析結果のコンタ、ベクトル、アニメーション、運動オプション表示

EMSIでは指定されたフォルダをプロジェクトとして設定します。これにより、inputファイル、メッシュファイル、2D_to_3Dファイル、解析結果などを一括管理することができます。

EMSIのメッシュフォーマットとして対応していますのは、入力、出力共にEMSolutionでよく使われます I-deasのuniversal fileフォーマット、ATLAS、MSC.NASTRAN、FEMAPのneutral fileフォーマットです。ただし、本リリースではCADAS、KSWADには対応しておりませんのでご了承ください。

EMSIで表示できる解析結果フォーマットは、ATLAS、FEMAPのneutral fileフォーマットと、I-deasのuniversal fileフォーマットです。

従来のようにエディタでinputファイルを直接開き、データを作成、変更することなくEMSIではデータ設定操作がGUI化されました。

inputファイル自体を意識することなく、GUI上に示されたデータを順に設定していくことで、解析に必要なデータを設定することができます。

図１には新たにプロジェクトを作成する画面を示してあります。このように解析条件、メッシュタイプなどを選択しますと、以後は解析に必要なデータのみをGUI上で設定可能にするため、inputファイルの入力ミスが軽減されます。既存のinputファイルを読み込んだ場合も同様です。（図１）

図1 新規プロジェクトウィンドウ

メッシュデータに材料番号が設定されている場合、EMSIはメッシュデータを読み込むと自動的に材料番号を認識してプロパティを与え、材料ごとに色分けして表示します。材料のパラメータの設定、コイルとして設定などを色分けされたメッシュデータを見ながら設定していくことができます。例として、コイル、鉄心など別々な材料番号が指定されているので材料ごとに色分けが行われている様子を図2に示します。

図2 メッシュデータ表示

EMSolutionの2D_to_3Dは二次元のメッシュデータをEMSolution内で三次元メッシュに拡張して計算を行う機能ですが、従来は2D_to_3Dファイルとして別に設定していました。しかしEMSIでは同じ画面上で拡張用データを設定し、拡張された三次元メッシュを表示することができますので、所望した三次元メッシュに拡張されているか確認しながら作成することができます。（図3）。

図3 二次元メッシュデータから三次元メッシュへの拡張

inputファイル内の時刻関数をグラフ化する機能があります（図4）。この機能により、ユーザは所望の時刻関数になっているかを事前に確認することができますので、時刻関数の入力ミスを軽減することができます。

図4 時刻関数

外部コイルはinputファイル内でのみ定義されていますので、実際に外部コイルが所望の位置、形状になっているかどうかのチェックは困難でした。しかし、EMSIには外部コイル可視化機能を備えておりますので、例え複雑な形状であっても、GUI上で逐一表示させながら設定していくことができます（図5）。

図5 COIL設定、表示

新規プロジェクトを作成した場合、EMSIはデフォルトデータを既に設定しています。また、EMSIはデータ入力時にデータの整合性をチェックします。境界条件、外部回路との結合、計算ステップ数などの解析条件、ポスト処理オプションなどEMSolutionの実行に必要な設定を済ませると、inputファイルに保存することができます。また2D_to_3D機能を使用する場合には2D_to_3Dのファイルも保存されます。

設定したinputファイルを使用してEMSIからボタン一つでEMSolutionを実行することができます（図6）。

図6 EMSolutionの実行

EMSolutionの実行後、EMSIは自動的に表示可能な解析結果を読み込みます。図7はコンタ（a）とベクトル（b）表示の例ですが、アニメーションや運動オプションの表示も可能です。これにより、容易に解析結果を確認することができます。

メッシュファイルやポストファイルは、inputファイルからのEMSI起動なしに、起動後「File」→「Import」→「Mesh data...」でメッシュデータを、続けて→「Post data...」でポストデータを読み込み、表示させることができます。

図7（a） コンター図
図7（b） ベクトル図

EMSolutionの実行後、EMSIは自動的にoutputファイルも読み込みます。これにより電流・電圧波形やジュール発熱波形、電磁力・トルク波形を二次元グラフで表示させることができます。

outputファイルもメッシュファイル同様、inputファイルからのEMSI起動なしに、起動後「File」→「Import」→「Output data...」で読み込み、表示させることができます（図8（a）　IPMモータ無負荷誘起電圧波形）。

また、表示されている二次元グラフを、Excel形式とテキスト（表）形式でファイル保存することができます。
さらに、二次元グラフを「Options...」ボタンより「Power Spectrum（ｆrequency resonse)」表示に切り替えることにより、FFT処理した結果を表示することができ、同様にファイル保存することができます（図8（b） 図8（a）のFFT結果）。
なお、FFT処理したいステップ数は2のn乗でなくても可能です。

図8（a） IPMモータ　無負荷誘起電圧波形
図8（b） IPMモータ　無負荷誘起電圧波形　FFT結果

修正されたバグと対応した機能について示します。

• NETWORKのVR，TABLEが正しく設定できないバグを修正しました。
• COILのUNIFが正しく設定できないバグを修正しました。
• COORDINATE，BH_CURVEで，任意のID番号をつけられるようにしました。
• MAGNETで，INPUT_TYPE=2：要素毎の磁化入力，3：正弦関数入力，4：数式入力に対応しました。
• 体積要素特性のANISOTROPY=1の非線形磁気特性を含む三方向独立な磁気特性を設定できるようにしました。
• Boundary Conditionsで設定したPlaneをメッシュと重ねて半透明で正しく表示できるように修正し、表示／非表示を選択できるようにしました。
• ポスト処理において，表示しているプロパティ中の最大・最小値を使用してスケールを設定できるようにしました。
• outputファイルに出力するNodal Forceに含むプロパティ番号がすべて選択されてしまうバグを修正しました。
• HyperViewポストファイルフォーマット出力選択に対応いたしました（読み込みは未対応）。
• outputファイルの時間波形をFFT処理し、表示＆ファイル保存できるようにしました（FFT処理したいステップ数は2のn乗でなくても可能です）。
• 任意の節点・要素IDのポストデータの時間波形を、FFT処理して表示＆ファイル保存できるようにしました（Post plot）。

ご使用いただく際の注意点、有用だと思われる機能等を示しますのでご活用ください。

• EMSIはEMSolutionのinputファイルの作成，修正だけでなく，結果の表示だけを行うこともできます。
  「File」→「Import」→「Mesh data...」よりpost_geomファイルを読み込み，→「Post data...」からmagneticファイルやcurrentファイルを読み込み，コンタ，ベクトル表示を行うことができます。
  また，「File」→「Import」→「Output data...」より，outputファイルを読み込み，二次元グラフ表示することもできます。グラフ表示後，「Save as file...」より，テーブルデータとしてExcelファイル形式で別ファイル保存することもできます。
• COIL作成時に，「View」→「View option...」から「View style」を「Wireframe」表示にすると，COIL内部にベクトル表示されている電流方向を確認することができます。
  COILの設定画面の「Current [A]」の正負値に連動してベクトル方向が表示されます。
• BHデータは別ファイルからのテーブルデータとして読み込み，保存ができます。
  また，「Add last point」を使用すると，データの最後にdB/dHが真空の透磁率μ0となるようにデータを追加します。
• MAGNETのINPUT_TYPE=2：要素毎の磁化入力でも別ファイルからテーブルデータとして読み込み，保存することができます。
• 定義された局所座標と連動してメッシュやCOILが表示されます。
• コンター・ベクトル表示のカラーバーを、「赤：高-紺：低」でも表示できます。
  メニューバーの「View」→「Color option...」より、従来の「赤：高-ピンク：低」と選択して表示できます。
• メッシュや二次元グラフ表示を，Bitmapとして保存することもできます。
  「View」→「Copy view as bitmap」でメッシュ表示画面を，→「Copy view as metafile」で二次元グラフ画面をクリップボードにBitmapとしてコピーします。ペイントなどにペーストすることにより，Bitmapファイルとして保存することもできます。
• Restartする際に，前の計算結果ファイルであるsolutionsをold_solutionsにRenameしておく必要はありません。自動的にRenameされます。
  既にold_solutionsファイルがある場合は，メッセージウィンドウにより上書きしてよいか聞いてきますので，適宜正しい方を選択してください。
  

現在試用版をお使い頂けます。こちらからダウンロードできます。

Windowsマシン上で動作しますが、UNIX、Linux版をお使いのユーザ様にも是非ご使用して頂きたいと思っております。

EMSIに関するご意見、ご質問などございましたらこちらまでお気軽にお寄せ下さい。