Guilherme COSTA AYRES TOLENTINO a effectué sa thèse au LSEE dans le cadre d’un cofinancement de la Région Hauts-de-France et de l’entreprise thyssenkrupp Electrical Steel.
Guillaume Parent, étant à l’origine d’un modèle de magnétostriction très original, a dirigé son travail, qui s’intitule « Contribution à la caractérisation magnétique et à la modélisation des aciers à grains orientés ».
Le jury a réuni :
- Anouar BELAHCEN (Aalto University)
- Marie-Ange RAULET (Université Lyon 1)
- Laurent DANIEL (Centrale Supélec)
- Abdelkader BENABOU (Université de Lille)
- Jean VIANEI LEITE (Federal University of Santa Catarina)
- Olivier NINET, M. Mathieu ROSSI et Jonathan BLASZKOWSKI (Thyssenkrupp Electrical Steel Ugo).
Résumé de la thèse
L’étude et la conception de machines et d’équipements électriques plus performants sont directement liés à l’optimisation de la géométrie du dispositif, d’une part. Et du choix judicieux du matériau magnétique qui le compose, d’autre part, que ce soit en termes de pertes ou de caractéristiques B(H). L’acier à grains orientés constitue une solution pertinente pour répondre à cette problématique, ce qui se traduit par une tendance croissante dans les milieux scientifiques et industriels à utiliser ce type de matériau dans les machines électriques tournantes et plus seulement dans les transformateurs de puissance. Le travail s’inscrit dans le cadre du développement et de la validation d’un modèle comportemental décrivant la courbe de première aimantation de matériaux magnétiques présentant un caractère anisotrope. Le mémoire de thèse se scinde en trois volets. Le premier consiste en un état de l’art sur les différents types de matériaux magnétiques en partant de la physique quantique jusqu’à la cristallographie des matériaux. Le deuxième présente le développement d’un banc de caractérisation magnétique bidirectionnelle capable de mesurer le phénomène anisotrope apparaissant dans l’échantillon testé. Les données obtenues à partir de ce banc permettent d’alimenter et de valider le modèle présenté dans le dernier volet. Celui-ci propose en effet un modèle numérique permettant de prédire la courbe de première aimantation de ces matériaux le long de n’importe quelle direction d’aimantation. Le modèle présente alors comme point fort le fait qu’il peut être intégralement défini à l’aide de seulement trois courbes expérimentales. Nous présentons et validons ce modèle, basé sur la fonction de répartition d’une loi normale, sur quatre matériaux magnétiques sélectionnés pour leur représentativité. De plus, nous présentons une étude de sensibilité afin de déterminer le meilleur triplet de mesures.
