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2017-10-18

FreeCADによるモデル作成

バージョン: FreeCAD0.13






初めに,櫛歯電極のベースとなる部分の形状を定義する.
新規スケッチで下のような形状を作成する.




スケッチをPart Design -> Padで押し出す.




次に,櫛歯の部分を作成する.
新規スケッチを下のように作成する.




これをpadすると次のようになる.




新しく作ったpadをlinear patternで配列複写する.




これで,一つの電極が出来上がったので,次に対向する電極を作成する.
新たに,下のようなスケッチを書く.




これをpadする.




先ほどと同じように,櫛歯のスケッチを作成する.




櫛歯部分をpadする.




これまた,先ほどと同様にLinear Patternする.




これで,2つの電極部が完成した.
当然のことながら,静電場解析は,電極の外側で計算する必要がある(電極(=導体)内は電場はほぼ0).
そこで,この電極を囲むようなBOXを作成して,このBOXから今作った電極部を差し引くことで,計算する空間を作り出す.
下のように,電極を内包するBOXを作成する.(PAD004)

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このBOXから,電極1を差し引く.




さらに電極2を差し引くと下のようになる.

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静電場の計算をするときには,電場の影響が届く範囲まで,すべて離散化する必要があるが,遠くの方はどうせあまり影響しないので,計算機パワーの無駄遣いになってしまう.
そこで,無限遠境界条件を使うことにする.
無限遠境界を適用するために,計算領域を球殻で覆う(実際には,この系はXY面対象なので,半球で十分).
下の図のように球を作る.(みやすくするため,球を半透明で描いている)




次に,球から半球にするために,必要ない部分をBOXで覆う.




球から,BOXを差し引くことで,このように半球が出来上がる.




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最後に,この半球とここでつくった計算領域をFusionする.
これをBREP形式でExportする.





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作成したBREPファイル: model_inf.brep


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