Modelisation des effets de boucles d'immunisation dans les navires

par FABRICE LE DORZE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Louis Coulomb.

Soutenue en 1997

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Ce memoire presente le calcul des effets de boucles d'immunisation dans les navires par la methode des elements finis. Le systeme d'immunisation est constitue de circuits electriques interieurs au navire et destines a compenser l'anomalie magnetique generee par le batiment sous l'effet du champ terrestre. La difficulte rencontree reside dans la proximite entre les circuits electriques et les toles ferromagnetiques. Il en resulte une aimantation tres localisee de ces toles, qui ne peut etre correctement calculee qu'en utilisant un maillage extremement fin. Sans outil numerique adapte, cette modelisation se revele donc couteuse, voire irrealisable dans un cas reel. Une nouvelle technique, la methode de saut ou de coupure de potentiel, est proposee pour resoudre le probleme. Physiquement, l'effet d'un circuit sur une tole se traduit par une quasi-discontinuite du potentiel scalaire reduit, inconnue principale du systeme et representant la reaction du materiau ferromagnetique. Cet effet local, compte tenu de la disproportion entre les dimensions des toles et les distances toles - circuits, peut etre ramene a un probleme bidimensionnel et calcule par une methode analytique ou numerique simple. Le saut de potentiel reduit aussi calcule est impose dans la modelisation tridimensionnelle globale comme contrainte sur les noeuds des elements finis de la tole proches de la boucle. Les differentes validations numeriques effectuees revelent des resultats tres satisfaisants sur des geometries simplifiees et prometteurs sur une geometrie complexe proche de celle d'un navire reel. Le gain en temps de calcul et en nombre d'inconnues du systeme est tres important par rapport a une resolution s'appuyant sur un maillage tres fin. Les validations experimentales mettent en evidence la coherence des modeles mathematiques utilises et le comportement lineaire des materiaux sous l'effets des boucles, rendant inutile la prise en compte de l'hysteresis dans leur modelisation en general et dans le calcul des sauts de potentiel en particulier.


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  • Détails : 212 P.
  • Annexes : 30 REF.

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