Forscher beschleunigen Simulationen
Eine neue, von Wissenschaftern der Linzer Johannes Kepler Universität entwickelte, Methode macht Computersimulationen für Produktentwicklungen und -verbesserungen schneller und genauer. Die Forscher haben dazu zwei bisherige Verfahren kombiniert.
Ein Anwendungsgebiet für die neue Methode sehen die Experten bei der Berechnung von Wirbelstromverlusten, die Leistungsverluste bei Transformatoren zur Folge haben.
Um zu orten, wo diese passieren, muss der Transformator mit Hilfe von Differenzialgleichungen mathematisch beschrieben werden.
Die leistungsfähigste Vorgangsweise zur Computersimulation dieser mathematischen Modelle ist bisher die "Finite Elemente Methode" [FEM]. Diese ist allerdings sehr aufwendig und erfordert eine hohe Rechnerleistung.
Institut für Numerische Mathematik der Uni LinzerDie Linzer Wissenschaftler haben nun diezwei Verfahren der FEM zu einem zusammengefasst: Eine Version zerlegt das zu berechnende Objekt in viele kleine, einfache Elemente wie Dreiecke, Tetraeder und Quader, die andere Version arbeitet mit weniger und komplexeren, intelligenteren Unterteilungselementen.
In der Kombination werden die Vorteile von beiden genutzt, indem die Größe der Unterteilungselemente je nach Vorgaben des Objektes variiert werden.
Mit den nun vorliegenden Forschungsergebnissen gelingt es, bei gleicher Rechenzeit eine viel höhere Genauigkeit zu erzielen. So kann beim Transformator ein genaues Ergebnis geliefert werden, wo die Wirbelstromverluste am größten sind. In der Folge können Schirme entwickelt werden, welche die Verluste optimal abfangen.