Modélisation stochastique de la variabilité des propriétés magnétiques des matériaux ferromagnétiques PDF Download
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Author: Rindra Ramarotafika
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 170
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Book Description
Dans le domaine du génie électrique, plusieurs travaux de recherche portent sur l'étude de l'impact des procédés de fabrication sur les propriétés magnétiques des matériaux ferromagnétiques. Cet impact se traduit par une détérioration de la perméabilité magnétique, et une augmentation des pertes, principalement des pertes par hystérésis. Il faut noter toutefois que ces études sont, pour la plupart, purement quantitatives et les travaux traitant de la modélisation des ces influences sur la loi de comportement et les pertes sont assez rares. En outre, la non répétabilité des procédés de fabrication induit souvent une variabilité sur les caractéristiques des matériaux magnétiques. Ce phénomène peut être attribué, entre autre, à un phénomène d'usure ou de vieillissement des différents outils utilisés sur la chaîne de fabrication. Le travail présenté propose une approche de type probabiliste, pour l'étude de l'impact des procédés de fabrication sur deux groupes d'échantillons de stators de machines électriques. Les deux groupes, fabriqués à partir de tôles de même grade (M800-50A), sont de mêmes dimensions et diffèrent par leur procédé de fabrication : le premier est issu d'un enroulement d'une bande de tôle poinçonnée et l'autre d'un empilement de tôles découpées au laser. La mise en œuvre des outils de la statistique a permis d'observer que les échantillons fabriqués à partir d'empilement de tôles sont plus performants magnétiquement. En outre, la variabilité des propriétés magnétiques des échantillons fabriqués à partir de tôles enroulées a été mise en évidence. Un modèle probabiliste de la loi de comportement, des pertes et de l'hystérésis magnétique, prenant en compte cette variabilité, a alors été développé. Ces modèles ont ensuite été validés à partir des données expérimentales et des tests statistiques.
Author: Rindra Ramarotafika
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 170
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Book Description
Dans le domaine du génie électrique, plusieurs travaux de recherche portent sur l'étude de l'impact des procédés de fabrication sur les propriétés magnétiques des matériaux ferromagnétiques. Cet impact se traduit par une détérioration de la perméabilité magnétique, et une augmentation des pertes, principalement des pertes par hystérésis. Il faut noter toutefois que ces études sont, pour la plupart, purement quantitatives et les travaux traitant de la modélisation des ces influences sur la loi de comportement et les pertes sont assez rares. En outre, la non répétabilité des procédés de fabrication induit souvent une variabilité sur les caractéristiques des matériaux magnétiques. Ce phénomène peut être attribué, entre autre, à un phénomène d'usure ou de vieillissement des différents outils utilisés sur la chaîne de fabrication. Le travail présenté propose une approche de type probabiliste, pour l'étude de l'impact des procédés de fabrication sur deux groupes d'échantillons de stators de machines électriques. Les deux groupes, fabriqués à partir de tôles de même grade (M800-50A), sont de mêmes dimensions et diffèrent par leur procédé de fabrication : le premier est issu d'un enroulement d'une bande de tôle poinçonnée et l'autre d'un empilement de tôles découpées au laser. La mise en œuvre des outils de la statistique a permis d'observer que les échantillons fabriqués à partir d'empilement de tôles sont plus performants magnétiquement. En outre, la variabilité des propriétés magnétiques des échantillons fabriqués à partir de tôles enroulées a été mise en évidence. Un modèle probabiliste de la loi de comportement, des pertes et de l'hystérésis magnétique, prenant en compte cette variabilité, a alors été développé. Ces modèles ont ensuite été validés à partir des données expérimentales et des tests statistiques.
Author: Abdelkader Benabou
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 155
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Book Description
Pour étudier les systèmes électromagnétiques on a de plus en plus recours à la modélisation numérique. Dans notre étude, nous nous sommes intéressés à la modélisation des matériaux ferromagnétiques utilisés dans les systèmes de conversion d'énergie électrique. La loi de comportement de ces matériaux, de nature hystérétique, doit être prise en compte pour une modélisation plus fine. Ainsi, 3 matériaux (tôles FeSi, Ferrites et poudres de fer) ont été étudiés en régimes statique et dynamique. En régime statique, les modèles de Preisach et de Jiles-Atherton ont été comparés en terme de précision et de temps de calcul. Cette comparaison a été étendue à l'étude d'un système modélisé avec la méthode des éléments finis. En régime dynamique, deux modèles sont comparés : celui de Jiles-Atherton étendu à la dynamique et celui de l'équation de diffusion approximée en basse fréquence. Le premier est choisi pour une implantation dans le code éléments finis du laboratoire pour l'étude d'un transformateur.
Author: Vincent Dubuget
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Au cours de ce manuscrit sont reportées l'élaboration et la caractérisation de matériaux ferromagnétiques doux : les microfils nanocristallisés gainés de verre de composition Finemet élaborés par le procédé de tirage Taylor-Ulitovsky et les couches minces amorphes decomposition CoNb et CoZr déposées par pulvérisation cathodique assistée magnétron.Une première partie du travail de thèse a été consacrée à l'étude de l'influence de l'état structural et de la composition sur les propriétés magnétiques, respectivement au travers des microfils nanocristallisés gainés de verre et des couches minces amorphes. Une deuxième partie a été vouée à référencer les différentes sources de dispersion d'aimantation des couches minces magnétiques, élaborées au déroulé sur substrat polymère. Une méthode a été proposée afin de quantifier la distribution d'anisotropie en angle et en intensité dans l'épaisseur. Le comportement magnétique des telles couches a été modélisé en prenant en compte la distribution d'aimantation expérimentale dans une approximation den-macrospins sans interaction d'échange. Un second volet a consisté à développer un modèle micromagnétique unidimensionnel prenant en compte l'énergie d'échange. Ce modèle a été appliqué avec succès sur une bicouche et une multicouche à anisotropies magnétiques croisées, élaborées spécifiquement à cet effet. L'étude exhaustive d'une bicouche à anisotropies croisées a été menée : aimantation statique et dynamique, structure en domaines magnétiques, aimantation dynamiquement couplée et caractérisation du profil d'aimantation dans l'épaisseur.
Author: Thomas Nussle
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 316
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Book Description
Le magnétisme est l'un des plus anciens phénomènes rapportés de l'histoire des sciences naturelles et probablement l'un des plus fascinants. Véritable manifestation macroscopique de la physique quantique, il subit en s'y couplant, l'influence de nombreux réservoirs énergétiques et statistiques, dont ceux de la thermique et de la mécanique.En remarquant qu'un moment magnétique élémentaire est un objet composite formé grâce à des variables anticommutantes inobservables, on peut engendrer une dynamique Hamiltonienne couplant ce degré de liberté à ceux provenant des autres réservoirs, eux-mêmes décrits par la dynamique de variables aléatoires.La première étape est d'étudier la dynamique d'un moment magnétique, vu comme un spin classique dans de tels bains. A cette fin on considère un bain magnétique afin d'évaluer la possibilité de mimer les effets de couplage entre moments magnétique ainsi que le couplage magnétoélastique par un tel modèle effectif.Par la suite, nous montrons que la précession d'un spin classique peut être modélisée par une dynamique de Nambu qui facilite la description de la nature, additive ou multiplicative, des couplages stochastiques. La dynamique ainsi produite est d'abord étudiée numériquement de façon stochastique en moyennant les différentes réalisations obtenues; ensuite un modèle déterministe sur la hiérarchie des moments statistiques est établi puis fermé afin de développer une méthode à la fois plus rapide mais également déterministe de déduction des propriétés magnétiques.Finalement, pour illustrer la pertinence tangible de toutes ces notions, nous construisons une dynamique étendue de particules ``fictives'' portant à la fois un moment magnétique et une déformation mécanique locaux exprimant la magnétoélasticité, d'une part dans une approche Lagrangienne puis Hamiltonienne. Pour chacune des deux approches nous étudierons la dynamique du retournement ultra-rapide d'aimantation pour NiO, oxyde antiferromagnétique prototype, sous sollicitations mécanique et électrique.Le formalisme, exposé ici, aussi bien conceptuel qu'informatique, ne sert pas, seulement, comme un exemple de l'état de l'art, mais permet une description des propriétés des milieux magnétiques, qui est fondamentale aussi bien pour la conception de nouveaux matériaux, que comme modèle pour aborder d'autres questions portant sur l'interaction entre bruit et variables dynamiques, plus généralement.
Author: Olivier Maloberti
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 322
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Book Description
Les matériaux magnétiques doux (Fe, Ni, Co, ... sous fonne cristalline, polycristalline ou amorphe) sont utilisés en électrotechnique pour convertir l'énergie, guider les lignes de flux et transmettre des signaux. Leur principale caractéristique est de s'aimanter aisément. Ces matériaux sont aussi conducteurs et des courants sont induits en régime transitoire et périodique. Ces derniers peuvent être classiquement diffusés à une échelle macroscopique mais aussi et surtout localement induits dans une microstructure magnétique en mouvement et réarrangement incessant. Ils entraînent des pertes d'énergie, des temps de retard, de la distorsion de signal et de la rémanence. Nous nous intéressons à la recherche de modèles fidèles dans le but de comprendre les propriétés des matériaux ferromagnétiques doux en régime statique et dynamique et de simuler avec précision le comportement des dispositifs électrotechniques.
