Soutenance mémoire
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La géométrie du modèle
La géométrie nous permet de dessiner le modèle qu’on veut étudier. Pour cette étape, les unités à utiliser et la connaissance en dessin technique jouent un rôle important. Il s’agit de définir l’objet sur le plan (a 2D) pour que QuickField puisse effectuer les différents calculs après.
Si on peut définir, pour l’objet à étudier, un axe de symétrie (horizontal ou vertical), QuickField accepte l’insertion de ces axes. Ce qui facilite le dessin et permet le gain de temps et de maille (limité a 256 pour QuickField Student Version). Pour le faire, on utilise l’onglet « edge labels ». Les sommets des objets seront déterminés par l’intermédiaire du sous-menu « vertex labels » Le bloc, comme le noyau d’un bobine ou le vide (air) seront déterminés en utilisant « block labels ». Comme la figure nous montre, il y a des outils prédéfinis comme les cercles, les rectangles dans QuickField mais on peut dessiner aussi des formes libres. Une fois le dessin enregistré, on obtient un fichier dont l’extension est « .mod ».
Description et paramétrage du problème
Avant de résoudre le problème, on doit décrire les propriétés des matériaux, définir les sources et dessiner les différentes limites.
. Quand on dessine le modèle géométrique, il faut créer un lien entre les objets (noms), et les paramètres ou données correspondants (label). La description de propriété des objets peut être divisée en trois groupes:
· Le block labels (bloc) : où on trouve les différents matériaux, objets corps ou même le vide .
· Edge labels (bord ou limite) où on peut définir une ligne ou axe comme axe de symétrie ou limite des calculs .
· Vertex labels (sommet) qui marque le sommet d’un objet. C’est une sorte de limite pour le calcul.
L’extension des fichiers enregistrés est différente pour chaque type de problèmes. Voici le tableau résumant ces différents types d’extension ne fonction des types de problèmes.
modification des paramètres en Electrostatic problem
Pou le bloc labels, il faut spécifier la constante diélectrique (electric permittivity), spécifier si cette valeur est absolue ou relative, ainsi que déterminer le système de coordonnées à utiliser (cartésien ou linéaire). On précise aussi la densité de charge électrique ou electric Charge Density.
Le circuit électrique
Le circuit électrique est formé par des composants liés par des connecteurs ou fils.
Le « magnetic problems» et « transient magnetic problems » peuvent être associés à un circuit électrique. Dans le logiciel QuickField, les types de composant peuvent être classés en deux :
– le premier groupe inclut les composants électriques habituels comme: résistances condensateurs inducteurs, sources de tension et de courant.
– le deuxième groupe, spécifique pour QuickField, représente les blocks où on trouve les différents éléments ou matériaux relatif au problème.
Pour un transformateur par exemple, la source d’impulsion appartient au premier groupe, tandis que l’enroulement fait partie du deuxième groupe.
Pour la réalisation de circuit, il faut bien respecter le bornage de chaque composant, leurs branchements (série ou parallèle).
Pour le deuxième groupe de composant, si on a déjà terminé l’élaboration de la géométrie du modèle et les différents paramétrages,un menu déroulant est disponible, permettant de choisir l’élément en question, comme la figure nous montre.
DC Conduction
Le module DC Conduction est utilisé pour développer ou optimiser des systèmes mettant en jeu des matériaux conducteurs. En général les grandeurs utilisées sont les tensions, les densités de courants, les pertes par effet Joule.
AC magnétics
Le module AC magnetics est utilisé pour :
– analyser les champs magnétiques causés par des courants alternatifs et vice versa.
– développer ou optimiser de nombreux appareils comme les transformateurs, machines tournantes, capteurs à chauffage par induction, dispositifs à aimants.
En général les grandeurs utilisées sont le flux magnétiques, le champ magnétique, les courants, les forces magnétiques et les couples magnétiques, les impédances, les inductances.
Le module AC magnetics peut être couplé avec un circuit électrique. Le circuit peut contenir un nombre arbitraire de résistances, capacités, inductances et conducteurs localisés dans la région du champ magnétique.
DC magnetics
Le module DC magnetics est utilisé pour développer ou optimiser de nombreux appareils comme les solénoïdes, machines tournantes, actionneurs linéaires, capteurs à principe magnétiques, dispositifs à aimants, … En général les grandeurs utilisées sont le flux magnétique, le champ magnétique, les courants, les forces et couples magnétiques, les inductances, les flux de fuites.
Transient magnetics
Le module Transient magnetics une généralisation de l’analyse des champs magnétiques AC ou DC afin de développer ou optimiser de nombreux appareils comme les transformateurs, machines tournantes, actionneurs linéaires, capteurs à chauffage par induction, dispositifs à aimants.
En général les grandeurs utilisées sont le flux magnétique, le champ magnétique, les courants électriques, les forces et couples magnétiques, impédances, inductances, flux de fuites.
Transient Electric
Le module Transient Electric peut être utilisé pour analyser la distribution du champ électrique dans des objets soumis à des sources à impulsion, (exemple : surtensions dues à la foudre). Il peut aussi s’appliquer à des techniques modernes d’isolation, qui incluent des éléments non-linéaires équilibrant les champs électriques.
C’est une extension des modules Electrostatics, DC Conduction et AC conduction. Contrairement à la problématique de l’électrostatique, une densité de charge ne peut être considéré comme une source. Cependant, le potentiel d’une électrode ou une densité de courant induite peuvent être fonction arbitraire du temps. Les matériaux diélectriques peuvent être modérément conducteurs pour prendre en compte les pertes diélectriques. La conductivité et la permittivité d’un matériau peuvent varier avec le champ électrique.
Transient Heat Transfer
Le module Transient Heat Transfer est utilisé pour connaître ou optimiser les conditions d’utilisation de nombreux appareils ou matériels liées aux problèmes d’échauffement. Dans d’autres cas, ce module peut-être utilisé pour une meilleure connaissance de la température d’utilisation de ces mêmes appareils.
Les principales grandeurs calculées sont la température, les gradients thermiques, les puissances thermiques échangées.
Electrostatics
Le module Electrostatics est utilisé pour développer ou optimiser des systèmes mettant en jeu des diélectriques et des champs électriques: capacité, capteurs, actionneurs.
En général les grandeurs utilisées sont les tensions, le champ électrique, charges électriques, les forces électrostatiques, capacités… Le module Electrostatique convient à l’étude et à l’analyse d’une variété de systèmes pacitifsca à décharge, lignes de transmission.
Linear Stress
Le module Linear Stress est utilisé pour connaître ou optimiser les conditions d’utilisation de nombreux appareils liées aux problèmes de structures mécaniques. Dans d’autres cas, ce module peut-être utilisé pour une meilleure connaissance des déformations au sein de la matière (usures). Les principales grandeurs calculées sont les contraintes, les déformations, les critères de rupture. QuickField peut réaliser des analyses linéaires de géométrie plane (2D) ou de révolution axiale. Il existe deux types de modèles : contraintes planes (objets fins) et déformations planes (objets épais).
Une des avantages d’utilisation de quick Field, version récente est la possibilité de résoudre deux problèmes différents en le regroupant à un seul, mais aussi la possibilité de résoudre deux problèmes en même temps et de comparer les résultats.
Création du problème et spécification des paramètres
Notre problème se nome « transfert ». Le problème ypet est « Transient heat transfert ». L’unité utilisée pour l’élaboration du modèle géométrique est le centimètre (cm). La longueur suivant l’axe z (L z) = 1 m. Le système de coordonnées est cartésien veca une précision normale. Notre problème n’est lié à d’autre. (no link) et au début, le temps de calcul est fixé à 3 s.
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Table des matières
Partie I GENERALITE
Chapitre I PRESENTATION DU LOGICIEL
I- Historique
II- Organisation générale du logiciel
III- Création du problème
III- 1. Spécification du problème
III-2. La géométrie du modèle
IV Description et paramétrage du problème
IV-1 Création d’un nouveau label
IV-2 Editer ou modifier le paramètres d’un Label
IV-2-1 modification dLS
