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Etude des effets magnétoélastiques en champ magnétique faible et contraintes mécaniques fortes

Publié le 7 décembre 2023
Etude des effets magnétoélastiques en champ magnétique faible et contraintes mécaniques fortes
Référence3386438
Domaine scientifiquePhysique
SpécialitéElectromagnétisme
Moyens
Un premier banc de mesures existe déjà, un autre serait à développer.
Compétences Informatiques
matlab ou java (eventuellement) -matlab
Mots clésmesures, modélisation, matlab, mecanique
Durée du stage4 à 6 mois
LieuGrenoble
LocalisationRégion Rhône-Alpes (38)
FormationIngénieur/Master
Niveau d'étudeBac + 5
Thèse possible1
Date de diffusion 
Description du stage
"L'objectif du stage est de poursuivre les travaux de thèse menés par Antoine Viana, qui portaient sur les effets magnétoélastiques des matériaux ferromagnétiques. A l'issue de cette thèse menée au G2Elab, un brevet avait été déposé, décrivant comment la magnétoélasticité peut être utilisée pour mettre en œuvre un capteur de contrainte mécanique. En particulier, le procédé MemoMag permet, via une mesure d'induction magnétique déportée, d'accéder à la valeur de la plus forte contrainte mécanique subie par un matériau ferromagnétique dans son existence. Néanmoins, pour être visible, cet effet mémoire nécessite la mise en contrainte du matériau. Nous souhaitons dans le cadre d'une thèse, comprendre le mécanisme physique qui sous-tend cet effet mémoire. Outre d'un grand intérêt scientifique, sa compréhension permettra de mettre en œuvre un nouveau type de capteur de contraintes qui permettra, via une lecture simple de l'induction magnétique à proximité du matériau ferromagnétique, de déterminer en temps réel la valeur de contrainte mécanique à laquelle ce dernier est soumis. L'objet du stage est de préparer ce travail par une double approche : 1) exploiter les mesures réalisées dans le cadre de la thèse : en particulier, par un algorithme de résolution de problème inverse (LoCaPI, développé au G2Elab), déterminer les variations des paramètres intrinsèques d'un matériau avec la contrainte (en particulier, l'évolution de la perméabilité magnétique). Des mesures effectuées dans le cadre de la thèse sur un cylindre soumis à une pression interne pourront être exploitées pour la détermination de la variation de ces paramètres via une nouvelle version de LoCaPi. En outre, de nouvelles mesures pourront être effectuées sur le site du LMMCF à Herbeys (proche de Grenoble) sur le cylindre. 2) valider et généraliser les observations et les résultats obtenus sur le cylindre en utilisant d'autres matériaux et d'autres types de contraintes mécaniques. Aperam, co-encadrant du stage, est en mesure de développer des matériaux ferromagnétiques modèles présentant des paramètres métallurgiques spécifiques. Les sources de l'effet magnétoélastique seront ainsi corrélées à ces paramètres, indépendamment les unes des autres. En outre, Aperam est en mesure de fournir un banc de mise en traction mécanique qui permettra de valider les effets magnétoélastiques sur d'autres types de contraintes que celles auxquelles un cylindre est soumis. Ce stage est à notre sens très complet puisqu'il propose des aspects théoriques et pratiques complémentaires. Il permettra à l'étudiant de comprendre les phénomènes clefs de la magnétostatique (lois d'aimantation), de réaliser des mesures à l'aide de capteurs magnétiques, et via l'utilisation d'un logiciel de modélisation mathématique, de résoudre un problème inverse (caractérisation des sources d'un problème grâce à ses effets mesurables à l'extérieur). Enfin, ces travaux sont préparatoires à une thèse, et pourront donc être poursuivis par le candidat. "
Email tuteurantoine.viana@cea.Fr

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