Thèse soutenue

Modélisation de lanceurs électromagnétiques par la méthode des éléments finis

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Auteur / Autrice : Marc Jarnieux
Direction : Gérard Meunier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Grenoble INPG
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble ; 1980-2006)
Jury : Président / Présidente : Michel Amiet
Examinateurs / Examinatrices : Charles Sol, C. Rombaud, Pascale Lehmann, Jean-Claude Sabonnadière, Gilbert Reyne

Résumé

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Un outil de modélisation par la méthode des éléments finis a été développé. Il permet de simuler le comportement général de lanceurs électromagnétiques à induction. Les phénomènes magnétiques sont calculés par une formulation 2D axonométrique en potentiel vecteur A. Nous utilisons une résolution en régime transitoire pour modéliser le lanceur de son état initial à son état final. La modélisation du déplacement du projectile au sein du lanceur est effectuée par un couplage avec l'équation générale de la mécanique. Trois méthodes de prise en compte du mouvement sont successivement utilisées. Nous présentons ensuite deux méthodes qui permettent de tenir compte des différentes connexions entre les régions conductrices modélisées dans le domaine éléments finis et leurs circuits d'alimentation. Ces derniers peuvent être constitués de résistances, inductances, condensateurs, générateurs et interrupteurs. Afin de ne pas négliger les échauffements importants qui apparaissent dans les conducteurs d'un lanceur à induction et leur influence sur les propriétés physiques du matériau, nous utilisons un couplage magnéto-thermique faible. Deux méthodes sont utilisées selon la nature massive ou burinée du conducteur. La simulation complète du lanceur électromagnétique à induction utilisant le calcul simultané des grandeurs magnétiques, électriques, thermiques et mécaniques a été validée. Afin de diminuer le temps de résolution important inhérent à la méthode implicite classique de discrimination utilisée, une méthode semi-implicite a été introduite