Contribution a la modelisation tridimensionnelle des phenomenes transitoires couples magnetique mecanique

par MATHIAS VOISIN

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de FREDERIC BOUILLAULT.

Soutenue en 2000

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous avons developpe un modele numerique pour les phenomenes couples magnetique-mecanique bidirectionnels qui apparaissent dans les dispositifs electromagnetiques. L'algorithme du schema de couplage developpe integre une boucle de correction des hypotheses, similaire a celle des schemas non-lineaires. La boucle effectue la resolution du probleme magnetique, le calcul des forces, la resolution du probleme mecanique et prends en compte les deformations dans l'ensemble du probleme couple. Le probleme magnetodynamique est ecrit en potentiels combines t-phi dans le repere lagrangien. Il est resolu par une methode combinee elements finis integrales de frontieres, avec des elements de whitney 3d. Le calcul pas a pas dans le temps avec la methode des gradients conjugues converge rapidement. Les forces magnetiques sont evaluees par la methode des travaux virtuels. Les hypotheses sont aisement verifiees grace au modele magnetique. La variation de la coenergie est calculee par derivation de la matrice jacobienne. Ceci reduit les calculs et ameliore la precision. Le champ de force nodal obtenu depend du maillage utilise et ne correspond a rien de physique. En revanche, il correspond aux donnees du probleme mecanique sur le meme maillage. Le calcul d'elasticite lineaire dynamique est mene en equations modales. Le systeme est alors diagonal et ne requiert qu'un seul calcul preparatoire. On neglige les modes hautes frequences pour reduire la taille du systeme. La deformation du maillage, obtenu par deplacement des nuds, suffit a representer la deformation de la structure. La formulation lagrangienne du probleme magnetique prend en compte les deformations geometriques et les mouvements de conducteurs. Les derivees globales integrent les matrices du systeme magnetique. La deformation conduit a des maillages impropres au calcul. Une methode de repartition des distorsions y remedie. L'exemple utilise pour la validation est un exemple ideal pour reveler la complexite des phenomenes. Les resultats obtenus concordent avec les resultats numeriques et experimentaux des autres chercheurs. Le modele ameliore la vitesse et la stabilite des calculs, contribuant ainsi a augmenter la precision. Il presente d'autres capacites analysees qualitativement, a defaut de mesures disponibles.


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Informations

  • Détails : 140 p.
  • Annexes : 90 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2000)336
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