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最適設計方法、誘導加熱装置、および誘導加熱方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

複合材料を誘導加熱で加熱した場合、複合材料の内部で発生する誘導電流（渦電流）が複合材料の端部に集中し、複合材料の端部の温度が周囲よりも高くなることがある。熱融着の品質は温度条件などに依存する。そのため、複合材料の品質を一定に保つためには誘導加熱の際の複合材料の温度を全域で均一にすることが望ましい。複合材料の全域の温度を均一化する方法として、複合材料の近傍に複数のコイルを設置し、複数のコイルに交流電流を流した時に生じる電磁干渉を利用する方法が考えられる。しかしながら、コイルには設計変数が多いため、誘導加熱を適切に行うためのコイルの設計は困難である。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本開示の最適設計方法は、被加熱対象物の近傍に複数のコイルを配置するステップと、 複数の前記コイルに交流電流を流して前記被加熱対象物に磁場を印加して、前記被加熱対象物を加熱するステップと、前記被加熱対象物の加熱結果に基づいて、複数の前記コイルに関するパラメータの最適値を予測するステップと、を含む。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本開示によれば、被加熱対象物を適切に加熱することができる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図１は、本複合材料構造体の解析モデルの一例を示す図である。
【図2】 図２は、本複合材料構造体の解析モデルの一例を示す図である。
【図3】 図３は、本解析装置の構成例を示すブロック図である。
【図4】 図４は、本最適設計方法に関するフローチャートである。
【図5】 図５は、本コイルの基本配置を説明するための図である。
【図6】 図６は、本コイルの基本配置を説明するための図である。
【図7】 図７は、本コイルの第１配置パターンを示す上面模式図である。
【図8】 図８は、本コイルの第１配置パターンを示す断面模式図である。
【図9】 図９は、本コイルの第２配置パターンを示す上面模式図である。
【図10】 図１０は、本コイルの第２配置パターンを示す断面模式図である。
【図11】 図１１は、本コイルの第３配置パターンを示す上面模式図である。
【図12】 図１２は、本コイルの第３配置パターンを示す断面模式図である。
【図13】 図１３は、本コイルの第４配置パターンを示す上面模式図である。
【図14】 図１４は、本コイルの第４配置パターンを示す断面模式図である。
【図15】 図１５は、本コイルの第５配置パターンを示す上面模式図である。
【図16】 図１６は、本コイルの第５配置パターンを示す断面模式図である。
【図17】 図１７は、本コイルの第６配置パターンを示す上面模式図である。
【図18】 図１８は、本コイルの第６配置パターンを示す断面模式図である。
【図19】 図１９は、本コイルの第７配置パターンを示す上面模式図である。
【図20】 図２０は、本コイルの第７配置パターンを示す断面模式図である。
【図21】 図２１は、本コイルの第８配置パターンを示す上面模式図である。
【図22】 図２２は、本コイルの第８配置パターンを示す断面模式図である。
【図23】 図２３は、本コイルの第９配置パターンを示す上面模式図である。
【図24】 図２４は、本コイルの第９配置パターンを示す断面模式図である。
【図25】 図２５は、本コイルの第１０配置パターンを示す上面模式図である。
【図26】 図２６は、本コイルの第１０配置パターンを示す断面模式図である。
【図27】 図２７は、本コイルの第１０配置パターンの変形例を示す上面模式図である。
【図28】 図２８は、本コイルの第１１配置パターンを示す上面模式図である。
【図29】 図２９は、本コイルの第１１配置パターンを示す断面模式図である。
【図30】 図３０は、本誘導加熱装置の構成例を示す図である。
【図31】 図３１は、本制御装置の構成を示す図である。
【図32】 図３２は、本第１融着方法に関するフローチャートである。
【図33】 図３３は、本第２融着方法に関するフローチャートである。

代表図 図1本件の代表的な図

１０，２０ 平板 １２，２２ ストリンガ １４，２３０ コイル １００ 解析装置 １０２ 入力部 １０４ 出力部 １０６，２１４ 制御部 １０８，２１６ 記憶部 １０８ａ，２１６ａ 予測モデル ２００ 誘導加熱装置 ２１０ 制御装置 ２１２ 通信部 ２２０ 温度測定装置 ３００ 電源

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