Étude de la magnétoélasticité en champ magnétique faible et contraintes mécaniques fortes PDF Download
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Author: Antonio Viana Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 138
Book Description
L'application de contraintes mécaniques sur un matériau ferromagnétique fait varier ses caractéristiques magnétiques. Cet effet porte le nom de magnéto-élasticité. Notre étude porte sur la modélisation des effets magnéto-élastiques que subit un cylindre en acier, lorsqu'il est soumis à une pression interne croissante, dans un champ magnétique ambiant faible, de l'ordre de magnitude du champ magnétique terrestre. L'utilisation du modèle de Jiles-Atherton, par son approche globale, est particulièrement adaptée à la modélisation de la loi d'évolution de l'aimantation interne dans le cylindre avec la contrainte mécanique. Ce modèle est donné sous la forme d'une équation différentielle, classiquement résolue par des algorithmes numériques. Dans le cas des coques ferromagnétiques minces, cette équation permet également la description de l'évolution de l'induction magnétique externe avec la contrainte mécanique. Dans un premier temps, nous exhibons une solution analytique exacte à l'équation de Jiles-Atherton, exprimée en termes d'induction externe. Cette solution permet la prédiction de la variation de l'induction magnétique avec la pression. Dans un second temps, l'utilisation d'un algorithme de résolution de problème inverse permet, à partir des mesures d'induction réalisées sur des capteurs magnétiques externes, de calculer la distribution d'aimantation M au sein du cylindre lorsque la pression interne appliquée varie. Une loi analytique vectorielle d'évolution de l'aimantation dans le cylindre avec la pression est alors proposée. Les prédictions issues de ces lois sont comparées aux mesures effectuées sur notre prototype.
Author: Antonio Viana Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 138
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L'application de contraintes mécaniques sur un matériau ferromagnétique fait varier ses caractéristiques magnétiques. Cet effet porte le nom de magnéto-élasticité. Notre étude porte sur la modélisation des effets magnéto-élastiques que subit un cylindre en acier, lorsqu'il est soumis à une pression interne croissante, dans un champ magnétique ambiant faible, de l'ordre de magnitude du champ magnétique terrestre. L'utilisation du modèle de Jiles-Atherton, par son approche globale, est particulièrement adaptée à la modélisation de la loi d'évolution de l'aimantation interne dans le cylindre avec la contrainte mécanique. Ce modèle est donné sous la forme d'une équation différentielle, classiquement résolue par des algorithmes numériques. Dans le cas des coques ferromagnétiques minces, cette équation permet également la description de l'évolution de l'induction magnétique externe avec la contrainte mécanique. Dans un premier temps, nous exhibons une solution analytique exacte à l'équation de Jiles-Atherton, exprimée en termes d'induction externe. Cette solution permet la prédiction de la variation de l'induction magnétique avec la pression. Dans un second temps, l'utilisation d'un algorithme de résolution de problème inverse permet, à partir des mesures d'induction réalisées sur des capteurs magnétiques externes, de calculer la distribution d'aimantation M au sein du cylindre lorsque la pression interne appliquée varie. Une loi analytique vectorielle d'évolution de l'aimantation dans le cylindre avec la pression est alors proposée. Les prédictions issues de ces lois sont comparées aux mesures effectuées sur notre prototype.
Author: Olivier Barré Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 182
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Ce mémoire présente une étude des méthodes de calcul de la force engendrée par les champs magnétiques sur les matériaux linéaires en magnétostatique et se propose d'en comparer les performances sur les matériaux de faibles perméabilité. Les démonstrations de ces méthodes sont abordées et les hypothèses mises en évidence. Pour discriminer les formulations, courants équivalents, masses magnétiques équivalentes, tenseur de Maxwell, dérivée de l'énergie, une expérience et les mesures associées sont conçues par calcul de champ. Un matériau spécifique, de faible module d'élasticité est également synthétisé. Plongé dans un champ magnétique, un volume de test de ce matériau se déforme. Chaque formulation permet d'obtenir une répartition des contraintes sur le volume. Pour chaque répartition, la déformation du volume est calculée. Chaque déformation est comparée à celle qui est obtenue expérimentalement. Il apparaît que les méthodes énergétiques sont les plus précises.
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Ce travail a pour objectif l'étude des interactions entre les phénomènes magnétiques et mécaniques au sein des matériaux ferromagnétiques solides utilisés dans la conception des dispositifs électromagnétiques. L'étude concerne à la fois les interactions intervenants au niveau des lois de conservation de la thermomécanique (via les efforts et l'énergie électromagnétique) et celles intervenants dans les lois de comportement magnéto-mécaniques a introduire (plus connues sous le vocable de magnétostriction). Le mémoire s'articule autour de deux grandes parties. Dans la première partie, on présente les principes généraux de l'interaction du champ électromagnétique avec la matière continue et déformable. Les principaux problèmes liés à l'expression des efforts et de l'énergie électromagnétique dans la matière polarisée et magnétisée, sont illustrés et discutés. Cela a permis de choisir une théorie électrodynamique permettant une formulation cohérente des efforts et de l'énergie électromagnétique. La seconde partie concerne la description des principaux aspects microstructuraux lies à la déformation et a l'aimantation macroscopique des matériaux ferromagnétiques. Un modèle de comportement magnéto-élastique a été développé. Il traduit l'existence et la nature des processus microstructuraux par trois schémas constitutifs : deux pour les phénomènes magnétiques et mécaniques réversibles et un troisième pour l'hystérésis magnétique. La prise en compte du modèle dans la résolution des équations de la mécanique des milieux continus a permis d'évaluer les déformations magnétostrictives globales ainsi que celles dues aux efforts magnétiques au sein d'un dispositif électromagnétique. Enfin, on présente un dispositif expérimentale permettant la mesure simultanée des déformations magnétostrictives et de l'aimantation d'un matériau en fonction du champ magnétique appliqué. Ce qui a permis la vérification de l'aspect prédictif du modèle.
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Les fluides à seuil ont des propriétés mécaniques étonnantes : en dessous d'une certaine contrainte, appelée contrainte seuil, le fluide se comporte comme un solide. Au-delà de la contrainte seuil, ils s'écoulent comme un gel. Ce mémoire porte sur l'étude des actions des forces magnétiques volumiques sur ces fluides. Nous étudions la possibilité de réaliser la transition solide-gel à partir des forces magnétiques volumiques créées par différents dispositifs magnétiques. Ces fluides n'ont pas de propriétés magnétiques particulières. Il est donc nécessaire de créer des champs magnétiques intenses pour agir sans contact sur ces fluides. Nous étudions différentes configurations magnétiques capables de dépasser la contrainte seuil au sein du fluide. L'influence des différents paramètres des configurations magnétiques est explorée, notamment à l'aide d'études paramétriques. Notre travail mêle des équations de magnétostatique et de mécanique des fluides non-newtoniens. Les calculs de magnétostatique sont menés de façon analytique alors que la partie mécanique et le couplage magnéto-mécanique sont traités par un logiciel de simulation numérique par la méthode des éléments finis. Les conditions magnétiques et mécaniques nécessaires à la transition solide-gel et à la modification d'écoulements de fluides à seuil sont discutées, notamment à l'aide de simulations numériques et de nombres adimensionnels.
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NOUS PRESENTONS UN ENSEMBLE DE TRAVAUX DANS DIFFERENTS DOMAINES DU MAGNETISME DES SOLIDES REALISE A PARTIR DU DEVELOPPEMENT DE DEUX DISPOSITIFS DE MESURES SOUS CHAMPS MAGNETIQUES PULSES DE 30 T : MESURES D'EFFET KERR MAGNETO-OPTIQUE ET MESURES DE MAGNETO-REFLECTIVITE. LA PREMIERE ETUDE EST CONSACREE A LA CARACTERISATION DE L'ANISOTROPIE MAGNETIQUE DE COUCHES MINCES DE TBFE 2(111) EPITAXIEES SUR MO. LES MESURES DE ROTATION KERR METTENT EN EVIDENCE DES CHAMPS DE SATURATION TRES ELEVES ET DES EFFETS DE TRAINAGE MAGNETIQUE JUSQU'A 30 T QUI SONT INTERPRETEES A PARTIR DE CALCULS D'ANISOTROPIE MAGNETIQUE PRENANT EN COMPTE LES DEFORMATIONS EPITAXIALES DANS L'EXPRESSION DE L'ANISOTROPIE MAGNETO-ELASTIQUE. UNE SECONDE PARTIE CONCERNE LE RETOURNEMENT DE L'AIMANTATION EN CONFIGURATION POLAIRE DE COUCHES DE CO COUPLEES A UNE COUCHE ANTIFERROMAGNETIQUE, COO OU NIO. DANS CETTE CONFIGURATION DE MESURE NOUS OBTENONS, ENTRE AUTRES, DES VALEURS DU COUPLAGE D'INTERFACE PROCHES DE CELLES D'ECHANGES MAGNETIQUES DIRECTS. LA TROISIEME ETUDE PORTE SUR LE SEMI-CONDUCTEUR SEMI-MAGNETIQUE GAMNAS. NOUS UTILISONS L'EFFET KERR MAGNETO-OPTIQUE POUR DETERMINER L'INTENSITE DE L'INTERACTION SP-D ENTRE LES MOMENTS MAGNETIQUES DU MN ET LES BANDES ELECTRONIQUES. CE TRAVAIL EST BASE SUR L'ANALYSE DES TRANSITIONS INTERBANDES ENTRE NIVEAUX DE LANDAU, INDUISANT DES OSCILLATIONS QUANTIQUES DE LA ROTATION KERR POUR DES CHAMPS SUPERIEURS A 10 T. ENFIN, NOUS MONTRONS, A PARTIR DE MESURES DE REFLECTIVITE QU'IL EST POSSIBLE D'INDUIRE PAR LE CHAMP MAGNETIQUE DES TRANSITIONS BAS SPIN - HAUT SPIN, IRREVERSIBLES, DANS DES COMPLEXES MOLECULAIRES DE FE I I (DONT LE FE(PHEN) 2(NCS) 2). NOUS METTONS AUSSI EN EVIDENCE SUR LA FAMILLE DE COMPLEXE FE XNI 1 X(BTR) 2(NCS) 2.H 2O LE ROLE DES INTERACTIONS COOPERATIVES ENTRE SITES METALLIQUES DANS LA DYNAMIQUE DE LA TRANSITION DE SPIN SOUS CHAMP PULSE.
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Les déformations induites par les champs magnétiques dans des matériaux ferromagnétiques constituent l'une des sources du bruit émis par les machines électriques. L'identification quantitative de ces déformations représente un problème inverse délicat: elles correspondent a deux mécanismes différents viz., des déformations dues a des efforts d'origine electromagnetique et des déformations dites de magnétostriction. Une première analyse bibliographique de plusieurs formulations des efforts d'origine electromagnetique tente de justifier le choix de celle d'eringen & maugin. La deuxième partie de ce travail est consacrée a l'étude magneto-elastique expérimentale et analytique ou numérique de deux structures de géométries différentes (tore sous champ magnétique circonférentiel et plaque sous champ quasi uniaxial) mais constituées du même matériau (fer pur armco). Cette analyse constitue une tentative de validation expérimentale, d'une part de la formulation des efforts d'origine electromagnetique choisie, et d'autre part, de l'hypothèse de partition faite dans cette étude entre déformations induites par ces efforts et déformations de magnétostriction pure. Dans un troisième temps, le formalisme thermodynamique, une formulation variationnelle et les analogies entre les problèmes magnétique et thermique stationnaires sont utilises pour faire une classification des couplages entre phénomènes mécaniques, thermiques et electromagnetiques, et pour développer dans le programme de calcul industriel par éléments finis castem 2000 un outil d'analyse magneto-mecanique couplee de structures planes ou axisymétriques en matériaux aux comportements mécanique élastique linéaire et magnétique réversible non linéaire. L'application a une structure de moteur électrique a courant continu a aimants est menée et les résultats sont compares a des mesures faites sur une maquette instrumentée
Author: Miroslav Chomat Publisher: BoD – Books on Demand ISBN: 9533075481 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 278
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The subject of this book is an important and diverse field of electric machines and drives. The twelve chapters of the book written by renowned authors, both academics and practitioners, cover a large part of the field of electric machines and drives. Various types of electric machines, including three-phase and single-phase induction machines or doubly fed machines, are addressed. Most of the chapters focus on modern control methods of induction-machine drives, such as vector and direct torque control. Among others, the book addresses sensorless control techniques, modulation strategies, parameter identification, artificial intelligence, operation under harsh or failure conditions, and modelling of electric or magnetic quantities in electric machines. Several chapters give an insight into the problem of minimizing losses in electric machines and increasing the overall energy efficiency of electric drives.
Author: Lars Edvinsson Publisher: ISBN: 9780781722599 Category : Science Languages : en Pages : 521
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Written and edited by the world's foremost authorities, the Second Edition of this landmark work is a current, comprehensive reference on cerebral blood flow and metabolism. The book covers the entire field in a systematic and coherent way and synthesizes the diverse body of basic science and clinical literature. The reader will gain a complete understanding of the anatomical, physiological, and pharmacological bases of the cerebral circulation, its regulation in health and disease, and the pathophysiological disturbances occurring in cerebrovascular disorders. Coverage includes stimulating discussions of future directions for research and therapeutic intervention.
Author: Agnes Buka Publisher: World Scientific ISBN: 1848167997 Category : Science Languages : en Pages : 299
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The book intends to give a state-of-the-art overview of flexoelectricity, a linear physical coupling between mechanical (orientational) deformations and electric polarization, which is specific to systems with orientational order, such as liquid crystals. Chapters written by experts in the field shed light on theoretical as well as experimental aspects of research carried out since the discovery of flexoelectricity. Besides a common macroscopic (continuum) description the microscopic theory of flexoelectricity is also addressed. Electro-optic effects due to or modified by flexoelectricity as well as various (direct and indirect) measurement methods are discussed. Special emphasis is given to the role of flexoelectricity in pattern-forming instabilities. While the main focus of the book lies in flexoelectricity in nematic liquid crystals, peculiarities of other mesophases (bent-core systems, cholesterics, and smectics) are also reviewed. Flexoelectricity has relevance to biological (living) systems and can also offer possibilities for technical applications. The basics of these two interdisciplinary fields are also summarized.
Author: Paolo Mele Publisher: ISBN: 9781536160864 Category : Zinc oxide thin films Languages : en Pages : 0
Book Description
Zinc oxide (ZnO) is an n-type semiconductor with versatile applications such as optical devices in ultraviolet region, piezoelectric transducers, transparent electrode for solar cells and gas sensors. This book "ZnO Thin Films: Properties, Performance and Applications" gives a deep insight in the intriguing science of zinc oxide thin films. It is devoted to cover the most recent advances and reviews the state of the art of ZnO thin films applications involving energy harvesting, microelectronics, magnetic devices, photocatalysis, photovoltaics, optics, thermoelectricity, piezoelectricity, electrochemistry, temperature sensing. It serves as a fundamental information source on the techniques and methodologies involved in zinc oxide thin films growth, characterization, post-deposition plasma treatments and device processing. This book will be invaluable to the experts to consolidate their knowledge and provide insight and inspiration to beginners wishing to learn about zinc oxide thin films.
Author: Antonio Viana
Author: Antonio Viana
Author: Olivier Barré
Author: Mohand Arib
Author: Laurent Heyrendt
Author: NICOLAS.. NEGRE
Author: Laurent Hirsinger
Author: Miroslav Chomat
Author: Lars Edvinsson
Author: Agnes Buka
Author: Paolo Mele