Régions minces conductrices

Introduction

Pour la modélisation d'un milieu conducteur (magnétique ou non) avec CF éventuels (), l'utilisateur utilise une région de type conducteur massif:

  • une région massive, si la pièce est massive
  • une région mince, si la pièce est mince (de faible épaisseur)

Un certain nombre d'informations complémentaires sont à apporter pour l'utilisation des régions minces. Les blocs suivants répondent aux questions suivantes :

  • Quelles sont les hypothèses réalisées par Flux pour le calcul de la densité de courant dans les régions minces conductrices ?
  • Quelles sont les limitations et les conditions d'utilisation de ces régions minces ?

Région mince : rappel

Le rôle des régions minces est brièvement rappelé dans le tableau ci-dessous.

Une région mince permet de remplacer …
Application 2D

… une face (de faible épaisseur)

… par une ligne
Application 3D

… un volume (de faible épaisseur)

… par une face

Densité de courant dans l'épaisseur ?

En ce qui concerne la densité de courant dans une région mince, un certain nombre d'hypothèses sont réalisées par Flux. Ces hypothèses sont présentées ci-après pour les applications 2D et 3D.

Pour une région linéique de type …
Application 2D

Région de type conducteur massif … la densité de courant est constante* dans l'épaisseur
Remarque : * elle peut être de forme différente si traitement par sous programme utilisateur.
Pour une région surfacique de type …
Application 3D

Région mince conductrice (densité de courant hyperbolique)… la densité de courant est hyperbolique* dans l'épaisseur
Remarque : * elle peut être constante si utilisation des formulations non automatiques.

Spécificité 3D : problème de connexité

Le problème de connexité électrique qui peut exister au niveau des régions massives conductrices, peut exister de la même façon au niveau des régions minces conductrices. En présence de trous, l'utilisateur doit créer les coupures électriques nécessaires et les affecter aux lignes appropriées.

Avertissement : les coupures magnétiques / électriques ne doivent pas toucher les régions minces.

Spécificité 3D : couplage mécanique / couplage circuit

  • Couplage mécanique : Si la région mince appartient à un ensemble mécanique, les faces qui la constituent ne doivent pas toucher les frontières avec les autres ensembles mécaniques.
  • Couplage circuit : Si la région mince est couplée circuit, elle pourra être modélisée à l'aide d'un composant de type Conducteur massif 2 bornes, ou Conducteur massif N bornes, suivant le contexte.

    Les faces des bornes électriques doivent former une surface connexe (c'est-à-dire des faces contigües).

    Les faces des bornes électriques sont :

    • soit au bord du domaine d'étude
    • soit en contact avec l'extrémité d'une bobine non maillée

Spécificité 3D : densité de courant

Les grandeurs locales spécifiques accessibles au niveau des régions minces conductrices sont présentées dans le tableau ci-dessous.

Grandeur locale instantanée (vecteur complexe) PyFlux Unité
Densité de courant : J A/m2
Densité surfacique de courant : K A/m

La densité surfacique de courant correspond à la densité de courant intégrée sur l'épaisseur de la région mince

K est défini par :

avec e = épaisseur

Compléments d'information

Pour des informations détaillées sur les régions minces conductrices (avec densité de courant hyperbolique) se reporter au chapitre « Magnétoharmonique » du volume 5 (cf. § 2.3.5).