Au sujet de l'orientation des matériaux anisotropes

Définition : rappel

Les milieux isotropes sont caractérisés par une loi de comportement indépendante de la direction du champ appliqué.

Les milieux anisotropes sont caractérisés par une loi de comportement dépendante de la direction du champ appliqué.

Conséquence

Un matériau anisotrope doit donc être orienté dans la région dans laquelle il est affecté.

Les différents modèles

Les modèles proposés dans Flux, pour les différentes propriétés physiques des matériaux se déclinent donc (pour la plupart *) en deux versions :

  • pour un matériau isotrope : le modèle est un modèle scalaire
  • pour un matériau anisotrope : le modèle est un modèle tensoriel

    (avec description du modèle sur chacun des axes)

Un aperçu des modèles doubles, c'est-à-dire déclinables en deux versions (isotrope / anisotrope), est présenté dans les tableaux ci-dessous :
  • Modèles doubles pour les lois de comportement : B(H), J(E), D(E) :

    B(H) J(E) D(E)

    Tous les modèles, sauf Saturation en 3D

    Tous les modèles, sauf Supraconductivité

    Tous les modèles
  • Modèles doubles pour la conductivité thermique : k(T) :

    k(T)
    Tous les modèles
  • Modèles doubles pour les lois de comportement, fonction de la température : B(H,T), J(E,T), D(E,T) :

    B(H,T) J(E,T) D(E,T)
    Aucun modèle Résistivité constante Aucun modèle
    Fonction :
    • linéaire de T
    • exponentielle de T

Orientation : principe

Pour un matériau anisotrope, les propriétés physiques sont définies sur les axes principaux d'un repère virtuel.

Pour orienter un matériau anisotrope dans une région, il faut donc choisir un repère d'orientation (repère réel).

Le principe d'orientation d'un matériau anisotrope (magnétique) dans une région est présenté sur la figure ci-dessous :

Flux propose également un angle de définition de l'orientation dans le plan XOY : angle θ.

!!! Matériau anisotrope et région mince ou filaire

Tout ce qui a été énoncé précédemment concerne les régions massives (régions volumiques en 3D / régions surfaciques en 2D).

Les modèles pour les matériaux anisotropes ne peuvent pas être utilisés pour les régions minces ou filaires.