Material modelling of sheet-layered lamination stacks

Internally funded project


Start date : 01.01.2015


Project details

Short description

The numerical simulation of sheet-layered lamination stacks, which can be found in electric motors and transformers, is a challenging task in structural mechanics due to the layout of these components.  Depending on the manufacturing process, these sheets are either in frictional contact to each other or are linked together with the help of a bonding varnish. Especially the interlayer between individual sheets and their interaction have a strong influence on the structure and may be responsible for a nonlinear deformation behavior. In the context of performance and computational effort, it is desirable to avoid a full Finite-Element simulation incorporating every layer such that homogenization techniques are used in this project to derive a sophisticated surrogate material model, which takes the special micro-structure of these lamination stacks into account.

Scientific Abstract

Die numerische Simulaton von geschichteten Blechpaketen, welche in Elektrischen Antrieben und Transformatoren auftreten, stellt aufgrund des Aufbaus dieser Komponenten eine Herausforderung in der Strukturmechanik dar. Je nach Herstellungsprozess stehen diese Bleche entweder in direktem Reibkontakt zueinander oder werden mit Hilfe von Backlack zusammengehalten. Insbesondere die Zwischenschicht und die Interaktion einzelner Bleche besitzen einen großen Einfluss auf die Struktur und können für ein nichtlineares Deformationsverhalten verwantwortlich sein. In Bezug auf Leistungsfähigkeit und Aufwand besteht das Ziel darin eine Finite-Element Simulation, in der jedes einzelne Blech diskretisiert wird, zu vermeiden, so dass in diesem Projekt auf Methoden der Homogenisierung zurückgegriffen wird, um ein adäquates Ersatzmaterialmodell zu formulieren, welches die spezielle Mikrostruktur dieser Blechpakete berücksichtigt.

Involved:

Contributing FAU Organisations:

Research Areas