Stacks de tôles magnétiques : conception d'un dispositif de caractérisation pour l'analyse comparative de plots dentaires // Stacks of electrical steel : design of a characterization device for tooth performance analyze

Actuellement, les aciers électriques Fer Silicium à grains non orientés sont majoritairement utilisés dans les circuits magnétiques des moteurs électriques. Dans un contexte de recherche d'efficience, de performance et d'optimisation de l'utilisation des matériaux, les aciers électriques Fe-Si à Grains Orientés (GO) offrent des avantages en termes de performances électromagnétiques très attractives pour les moteurs électriques. Afin de dimensionner ces derniers de manière optimale, il est d'abord nécessaire de caractériser les aciers au stade “échantillonnaire” mais également « sur forme », après process qui engendre des contraintes thermiques et mécaniques. Les circuits, fois pressés, collés, voire soudés, présentent des caractéristiques différentes de celles des tôles caractérisées unitairement. La caractérisation d'assemblages requiert donc de mettre au point des dispositifs de mesures spécifiques, ; c'est l'objectif phare de cette thèse. De manière plus détaillée, il s'agit de caractériser finement :
- des tôles par des moyens normalisés ;
- des paquets de tôles constitués de différentes nuances de tôles et maintenus par différents thermocollants. Les bancs de test conçus seront adaptés à la géométrie de ces paquets et permettront des essais sous températures proche de celles des motorisations ;
- la résistance de mécanique de ces stacks de tôles soumis à des contraintes de torsion, d'arrachement ou de cisaillement.
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Currently, non-oriented iron-silicon electrical steels are mainly used in the magnetic circuits of electric machines. In the context of research for efficiency, performance and optimization of the material use, grain-oriented (GO) Fe-Si electrical steels offer advantages in terms of electromagnetic gains that are very attractive for electric motors. In order to optimize the electrical motor design, it is first necessary to characterize the steels at the “sample” stage but also after they are formed, after the cutting and assembly process that generate thermal and mechanical constraints. The circuits, once pressed, glued or even welded, have different characteristics from those of sheets characterized individually. The characterization of stacks therefore requires the development of specific measuring devices, which is the main objective of this thesis. The goals consist in characterizing:
- sheets by standardized means;
- stacks made with different grades of sheets and held together by different heat-adhesives. The designed test benches will be adapted to the geometry of these stacks and they will also be able to do tests at temperatures close to those of the engines;
- the mechanical resistance of these stacks of sheets subjected to torsion, pullout or shearing stresses.
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Début de la thèse : 31/03/2025

Programmes de l'Union Européenne de financement de la recherche (ERC, ERASMUS)

Université d'Artois

585 Sciences, Technologie, Santé

Titulaire d'un master 2 ou d'un titre d'ingénieur en Génie Electrique
Master 2 in Electrical Engineering