Modelisation multiechelle du comportement magneto-elastique couple des materiaux ferromagnetiques doux
Institution:
Cachan, Ecole normale supérieureDisciplines:
Directors:
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Abstract FR:
A l'echelle macroscopique, l'existence de couplages entre les comportements elastiques et magnetiques des materiaux ferromagnetiques se traduit par deux phenomenes : l'aimantation entraine l'apparition d'une deformation appelee magnetostriction, et l'application de contraintes modifie le comportement magnetique. La complexite et la non-linearite des relations de couplage magneto-elastique explique l'absence actuelle de modeles de comportement macroscopiques satisfaisants. L'aimantation et la deformation de magnetostriction resultent de la modification de la structure en domaines magnetiques sous l'effet de chargements mecaniques ou magnetiques. Un modele de comportement multiechelle, utilisant des techniques d'homogeneisation pour evaluer le comportement macroscopique de monocristaux ou de polycristaux a partir d'une description statistique de la structure en domaines est propose. L'energie potentielle specifique de chaque domaine magnetique est decomposee en termes d'energie magnetostatique, d'energie d'anisotropie et d'energie elastique. Dans chaque grain, les fractions volumiques de domaines de differentes orientations sont calculees en fonction de cette energie. Dans un second temps, ces resultats peuvent etre etendus au calcul des proprietes magnetiques d'un polycristal de texture cristallographique connue. L'aimantation et la deformation de magnetostriction peuvent ainsi etre determinees pour des valeurs de champ magnetique et de contrainte donnees. Ce modele multiechelle permet de prendre en compte de facon simple la texture cristallographique des materiaux, il permet d'obtenir l'evolution des parametres physiques internes du materiau au cours de l'aimantation. Ces informations peuvent etre utilisees pour developper