Mehrskalensimulation von Hysterese- und Wirbelstromverlusten in magnetischen Kernmaterialien (A05)

• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492661287

Um die Effizienz elektrischer Maschinen weiter zu erhöhen, ist es wichtig, den magnetischen Verlustmechanismus und seine Abhängigkeit von den lokalen Defekten und der Kornstruktur der Magnetkernmaterialien zu verstehen. In diesem Projekt wird das mikromagnetische Modell basierend auf der Landau-Lifshitz-Gilbert-Gleichung, computergestützter Homogenisierung und maschinellem Lernen angewendet, um makroskopische Hysterese und Verluste zu berechnen, die sowohl durch lokale Defektmerkmale an der Korngrenze als auch durch mikro¬strukturelle Kornstruktur beeinflusst werden. Basierend auf Simulationsdaten einer großen Anzahl von lokalen Struktur¬proben und Kornstrukturproben, die entweder gemessen oder synthetisch erzeugt werden, werden mit Hilfe von Machine Learning auch Surrogate-Modelle zur Vorhersage von makroskopischer Hysterese und Verlusten erstellt. Das Multiskalen- und Datenschema wird anhand experimenteller Daten validiert und auf Fallstudien im Zusammenhang mit Schneiden und Altern angewendet.

• DFG-Verfahren: Transregios
• Teilprojekt zu: TRR 361: Computergestütztes elektrisches Maschinenlabor: Thermische Modellierung, transiente Analysis, Geometriebeschreibung und robustes Design
• Antragstellende Institution: Technische Universität Darmstadt
• Teilprojektleiterin: Professorin Dr.-Ing. Bai-Xiang Xu