Dieses Forschungsprojekt befasst sich mit der multiphysikalischen Simulation und Formoptimierung elektrischer Maschinen basierend auf Isogeometric Analysis
(IGA) in drei Raumdimensionen. Isogeometrische Analyse basiert auf der Benutzung von B-Splines und Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) anstelle von nicht glatt miteinander verbundenen Polynomen als Basis, sowohl für die Geometriedarstellung als auch für die Lösung. Diese Basen ermöglichen eine direkte und näherungsfreie Benutzung von Geometriedaten des Computer-Aided Design (CAD) und damit eine vereinfachte Umsetzung von Freiform Optimierung. In IGA werden auch die Lösungen als Splines dargestellt, so dass weder Interpolation noch Neudiskretisierung bei der Betrachtung der Wechselwirkung zwischen elektromagnetischen, thermischen und mechanischen Phänomenen und Noise-Vibration-Harshness (NVH) Berechnungen nötig sind. Darüberhinaus besitzt IGA für glatte Lösungen eine höhere Genauigkeit pro Freiheitsgrad. Insbesondere kann die Glattheit der Lösung im Luftspalt elektrischer Maschinen auf diese Weise besser ausgenutzt werden. Eine hohe numerische Effizienz bei der Betrachtung rotierender Maschinen wird durch die Anwendung von Mortaring, erreicht, z.B. durch eine harmonische Kopplung zwischen Stator und Rotor.
