Contribution à l'étude des formulations de calcul de la force magnétique en magnétostatique, approche numérique et validation expérimentale

A. NICOLET ( Rapporteur) J.L. COULONB ( Rapporteur ) G. SEGUIER ( Président de Jury ) P. BROCHET ( Examinateur + directeur de thèse ) F. HENROTTE ( Examinateur ) M. HECQUET ( Examinateur )This thesis presents methods associated to calculation of forces generated on linear material by magneto static fields. It proposes also to compare their accuracy on material with low permeability. The demonstration of these methods are taken into account and assumptions are highlighted. To discriminate these formulations, equivalent currents, equivalent magnetic masses, Maxwell’s Tensor, energy principle, an experiment and all associated measurements are designed by field calculation. A specific material with low modulus of elasticity is also synthesized. Under a magnetic field, a volume of such test material must provide significant deformations. Each formulation are able to provide stress distribution on this test volume. For each distribution, the deformation of volume is calculated. Each deformation is compared to the deformation provided by the experiment. It appeared that energy method is the most accurate method.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