Date : 2012
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Collection : Lille-thèses / Atelier de reproduction des thèses / Lille : Atelier national de reproduction des thèses , 1983-2017
Résumé / Abstract : Le développement de matériaux à propriétés magnétiques améliorées est crucial. Ce développement doit reposer sur des modèles performants intégrant en particulier les phénomènes de dissipation d'énergie. Notre objectif est de formuler un modèle capable de prédire le comportement magnéto-mécanique de polycristaux en fonction de leur état de contraintes à partir d'un nombre limité de paramètres de description de la microstructure. Les développements théoriques ont essentiellement trait à la définition de lois de comportement des mécanismes physiques responsables de la dissipation à l'échelle monocristalline pour les étendre ensuite au polycristal par des méthodes d'homogénéisation. Dans un premier temps, nous avons effectué une synthèse des mécanismes dissipatifs au sein d'un matériau ferromagnétique. Puis nous avons réalisé un bilan bibliographique des différentes méthodes de modélisation de l'hystérésis et des pertes magnétiques. La formulation que nous proposons est basée sur l'estimation de champs démagnétisants à l'échelle du domaine magnétique. Un travail expérimental d'identification conduit sur monocristaux de fer silicium a permis de décrire l'évolution de la structure en domaines magnétiques soumise à une traction. Pour des sollicitations basses fréquences, ces mesures ont mis en évidence que le comportement dissipatif suit les mêmes évolutions sous contrainte que le comportement réversible. En revanche, lors d'une sollicitation dynamique, l'augmentation de la fréquence entraîne l'augmentation systématique de la dissipation. L'extension polycristalline du modèle a été validée par des essais sur fer pur sous chargement mécanique de traction et compression
Résumé / Abstract : Developing materials with enhanced magnetic properties is essential. Such a development should rely on efficient models taking into account energy dissipation. Our goal is to derive a model predicting the magneto mechanical behaviour of polycrystals under stress using a limited number of parameters describing the microstructure. Theoretical developments consisted in defining the laws governing the physical mechanism involved in monocystalline dissipation and extending them to the case of polycrystals using homogenization methods. First, we have listed all dissipative mechanisms in ferromagnetic materials. Then we have summarized a bibliography of modelling methods of hysteresis and magnetic losses. Our formulation is based on the estimation of demagnetizing fields on the scale of the magnetic domain. An experimental work on GOSS monocrystal has allowed us to describe the evolution of the structure in magnetic domains under traction. For low frequency stress, these measures highlighted the fact that the dissipative behaviour under stress follows the same evolution as the reversible behaviour. However, with dynamical excitation, increasing of frequency systematically increases dissipation. An extension of the model to polycrystals was verified by tests on pure iron under mechanic traction and compression