en fr multiaxial mechanical state influence induced by blanking on applied properties of magnetic lamination Influence de létat mécanique multiaxial induit par la découpe sur les propriétés dusage des tôles magnétiques Reportar como inadecuado




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1 LMT - Laboratoire de Mécanique et Technologie

Abstract : Magnetic silicon-iron alloys are widely used in power engineering. These alloys are processed as 0.2 to 1.0 mm thick laminations, that are punched and stacked to build the magnetic circuit of most electrical machines, but the cutting operation alters the magnetic properties of the material. The goal of this study is the prediction of the magnetic behaviour of such blanked lamination.We first measure the plastic strain field induced by punching, using correlation technics. Then, we use a simplified model to estimate the resulting residual stresses. This analyses points out the existence of long range residual stresses of small magnitude, which affect the global magnetic behaviour of such blanked structures. Accounting for the influence of residual stresses in magneto-mechanic coupled analysis is actually limited because the models available in literature fail to properly restitute the multiaxial nature of this coupling. In order to have reliable experimental data, we have designed a new set-up to measure the magnetic behaviour of electrical steels subjected to biaxial tensile-compressive stresses. The results of our measurements show the weaknesses of the usual models and the complete exploration of magnetic behaviour under biaxial stress is now possible.

Résumé : Les tôles magnétiques en alliage de fer-silicium jouent un rôle de premier plan dans la construction des machines électriques grâce à l-excellent compromis qu-elles réalisent entre qualités techniques et coût. Les circuits magnétiques des machines électriques sont alors constitués d-empilements de ces tôles très minces épaisseur inférieure au millimètre préalablement découpées aux dimensions du circuit magnétique, mais cette découpe affecte les propriétés magnétiques des toles. Le but de notre étude est la modélisation des effets de la découpe sur le comportement magnétique de tôles de fer-silicium. Pour y parvenir, nous caractérisons expérimentalement les déformations plastiques en surface de rondelles poinçonnées par le biais de techniques de corrélation d-images. Puis, nous modélisons les contraintes résiduelles associées au champ de déformation plastique induit par la découpe à partir d-un modèle simplifié de ce mécanisme. Cette analyse met en évidence des contraintes résiduelles de faibles amplitudes mais dont le rayon d-action est suffisant pour affecter le comportement magnétique global de telles structures poinçonnées. La prise en compte de l-influence de ce type de contraintes dans un calcul magnéto-mécanique couplé est actuellement limitée car les modèles existants ne restituent pas correctement le caractère multiaxial du phénomène. Pour résoudre ce problème dans le cas des tôles ferromagnétiques, nous avons mis en oeuvre un dispositif original alliant mesure magnétiques et sollicitations mécaniques biaxiales en traction-compression pour des tôles minces. Ainsi, nous avons mis en évidence les faiblesses des modèles existants et rendu possible l-exploration systématique du comportement magnétique sous chargement mécaniques biaxiaux.

en fr

Keywords : blanking magneto-mechanical behavior identification multiaxial test image correlation iron silicon sheet

Mots-clés : poinçonnage identification de comportement magnéto-mécanique essai multiaxial corrélation d-images tôles fer-silicium





Autor: Vincent Maurel -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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