Methodes de calcul de forces electromagnetiques. Application au calcul des distributions de forces sur les aimants permanents

par LUIZ HENRIQUE ALVES DE MEDEIROS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Gilbert Reyne.

Soutenue en 1998

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Plusieurs travaux ont deja ete realises sur les distributions de forces d'origine magnetique sur les materiaux ferromagnetiques. En ce qui concerne les materiaux doux, les resultats presentes sont nombreux et font souvent l'objet de nombreuses recherches. Cependant, quand il s'agit d'obtenir la repartition des forces sur les aimants permanents, peu de resultats sont proposes dans la litterature. En outre, les resultats presentes different considerablement selon la methode utilisee. Le but de cette these est de focaliser l'etude sur la distribution de forces d'origine magnetique sur les aimants permanents. Une etude approfondie est realisee sur la signification de l'energie magnetostatique dans un aimant permanent, ce qui permet de choisir correctement l'expression de l'energie dans l'aimant. Une methode fondee sur le principe physique des travaux virtuels (la force est donnee par la derivee de l'energie ou de la co-energie par rapport a un deplacement virtuel) est proposee pour le calcul des distributions de forces. Une analyse physique des quantites impliquees a mene la decomposition de l'energie magnetostatique totale de l'aimant, dont les forces derivent, en deux termes : l'energie de reference (calculee avant que l'aimant soit mis en interaction avec le milieu environnant) et l'energie d'interaction. Cette derniere quantite energetique permet l'obtention de la distribution de forces d'interaction qui agit sur l'aimant lorsque celui-ci est place dans un environnement exterieur. Cette methode est appliquee a plusieurs exemples et comparee avec celles qui sont proposees dans la litterature. Les resultats obtenus permettent de valider la demarche proposee. Les forces ainsi obtenues peuvent etre appliquees au couplage magneto-mecanique. Ceci permet de calculer directement les deformations de l'aimant dus aux efforts d'origine magnetique pour un dimensionnement correct du dispositif electromagnetique.


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  • Détails : 189 P.
  • Annexes : 83 REF.

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