Au sujet de l'orientation des aimants
Définition
Avant de parler de l'orientation des aimants, il est nécessaire de définir la notion d'aimant dans Flux et de préciser le point de vue par rapport auquel on se place …
- du point de vue des fabricants d'aimants :
- un matériau pour aimant isotrope est un matériau avec des caractéristiques magnétiques identiques dans toutes les directions ; il pourra être aimanté dans n'importe quelle direction
- un matériau pour aimant anisotrope possède une direction préférentielle d'aimantation ; il sera aimanté dans cette direction
- du point de vue du logiciel Flux :
un matériau de type aimant représente un aimant aimanté ; il possède donc une direction privilégiée, sa direction d'aimantation.
Conséquence
Un aimant doit donc être orienté dans la région dans laquelle il est affecté.
Les différents modèles
Les différents types (modèles) proposés pour les aimants sont présentés dans le chapitre Matériaux : principes (cf. § Loi B(H) : modèles pour les matériaux durs).
La distinction entre modèles de type unidirectionnel et modèle de type vectoriel est explicitée dans les deux tableaux ci-dessous :
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Dans un modèle de type « unidirectionnel » le modèle mathématique et la direction d'aimantation sont dissociés |
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| Définition | Utilisation | |
| Module de Br |
Direction (dans un plan XOY)
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Un seul matériau peut servir pour la définition de plusieurs régions (avec des directions d'aimantation différentes) |
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Dans un modèle de type « vectoriel » (approximation linéaire uniquement) le modèle mathématique et la direction d'aimantation sont associés |
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| Définition | Utilisation |
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Il faut créer autant de matériaux et/ou de repères que de régions |
Orientation des aimants dits unidirectionnels : principe
Pour un aimant dit unidirectionnel, il n'y a pas d'informations (au niveau de la définition du matériau) sur la direction d'aimantation.
Pour « orienter un aimant unidirectionnel dans une région », il faut :
- choisir un type d'orientation
- définir les caractéristiques propres à ce type
Le principe d'orientation d'un aimant dit unidirectionnel dans une région est présenté sur la figure ci-dessous. (Le plan de base est un plan XOY)
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Type d'orientation |
Schéma | Caractéristiques de description | |
|---|---|---|---|
| Unidirectionnel |
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Radial positif / négatif |
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Orthoradial positif / négatif |
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Orientation des aimants dits vectoriels : principe
Pour un aimant dit vectoriel, la direction d'aimantation est définie dans un repère virtuel.
Pour orienter un aimant vectoriel (cartésien, cylindrique, sphérique) dans une région, il faut choisir un repère d'orientation (repère réel).
Le principe d'orientation d'un aimant vectoriel (cartésien) dans une région est présenté sur la figure ci-dessous :
!!! Aimants et région mince ou filaire
Tout ce qui a été énoncé précédemment concerne les régions massives (régions volumiques en 3D / régions surfaciques en 2D).
D'une façon générale, les modèles pour aimants ne peuvent pas être utilisés dans les régions minces ou filaires (Exception 3D : cf. bloc suivant).
Exception 3D
En 3D, il est possible d'utiliser les modèles pour aimant dans les régions minces (régions surfaciques).
| Au moment de … | l'utilisateur choisit … |
|---|---|
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la création de la région mince |
la direction du flux magnétique :
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l'orientation de l'aimant |
la direction d'aimantation : cf. bloc précédent |
Pour éviter tout problème de cohérence sur la direction du flux magnétique, il est conseillé d'utiliser l'option « aucune restriction sur la direction du flux magnétique ».