O acoplamento magnetoelástico, ou seja, a inter...o acoplamento magnetoelástico, ou seja, a interdependência entre campo magnético, indução magnética, deformação e tensão mecânica aparece como característica macroscópico em uma grande variedade de materiais e é o resultado de diversos e complexos fenômenos microscópicos. nos materiais ferromagnéticos ou ferrimagnéticos (aços elétricos moles, ímãs permanentes, materiais de magnetostrição gigante) o acoplamento é associado às características atômicas, à rede cristalina e à estrutura em domínios magnéticos (domínios de weiss) [daniel2008]. por exemplo, nos aços elétricos moles e nos ímãs permanentes (materiais magnéticos duros), as tensões mecânicas podem alterar o comportamento magnético (permeabilidade, magnetização e perdas), e nos materiais de magnetostrição gigante, o acoplamento resulta na própria conversão magnetomecânica (causando vibrações [liu2017] ou permitindo sua utilização como material ativo ou inteligente em sensores ou acionadores). partículas ferromagnéticas ou ferrimagnéticas podem ser inseridas em uma matriz polimérica para formar materiais magnéticos compósitos. nesses materiais o acoplamento magnetoelástico resulta da combinação das propriedades dos constituintes. como consequência, por exemplo nos elastômeros magnetoreológicos, a aplicação de um campo magnético permite a alteração controlada das propriedades mecânicas e o desenvolvimento de aplicações originais (por exemplo amortecedores magnetoreológicos) [li2013]. na literatura, existem muitos dados experimentais [mailhe2020] e vários modelos [daniel2008] descrevendo o comportamento magnetoelástico dos aços elétricos. alguns trabalhos mostraram que esse acoplamento pode ter consequências significativas sobre os dispositivos em operação (em termos de eficiência energética, conversão eletromecânica ou vibrações) [liu2017] [martin2016] [yamazaki2018]. a pesar disso, o acoplamento magnetoelástico é ainda pouco considerado nos modelos e no projeto de dispositivos. o grucad (grupo de concepção e análise de dispositivos eletromagnéticos do departamento de engenharia elétrica e eletrônica, universidade federal de santa catarina) tem desenvolvido dispositivos de caracterização [mailhe2020] e modelos de comportamento magnetoelástico dos aços elétricos [bernard2019]. as possibilidades e os limites da modelagem desse comportamento foram avaliados por comparação com dados experimentais obtidos em aços elétricos e em configurações simples (campo magnético e tensão mecânica principal uniformes e paralelos). esses modelos foram introduzidos nas ferramentas numéricas para a simulação por elementos finitos mostrando também a aplicabilidade para a análise de dispositivos [bernard2020]. existe ainda a necessidade de verificação experimental dos resultados de simulação de dispositivos envolvendo aços elétricos sob tensões mecânicas, onde a distribuição das grandezas mecânicas e magnéticas é fortemente não uniforme e as configurações são multiaxiais (orientação qualquer do campo magnético e das tensões principais). essa validação é muito importante para mostrar a relevância da consideração das características do comportamento magnetoelástico no projeto de novos dispositivos (para, por exemplo, melhorar a eficiência energética, reduzir as vibrações, reduzir as dimensões, aumentar a velocidade). por outro lado, os elastômeros magnéticos, que apresentam um acoplamento magnetoelástico forte, são considerados como outra aplicação para os modelos desenvolvidos inicialmente com base nos materiais ferro- e ferri-magnéticos. esses materiais oferecem muitas possibilidades para o desenvolvimento de novas aplicações (no domínio da robótica ou da bio-engenharia por exemplo) [bira2020] e facilitam a utilização de novos processos de fabricação (como a fabricação aditiva ou impressão 3d). uma melhor exploração das possibilidades desses materiais nas aplicações de engenharia passa pelo desenvolvimento de ferramentas de simulação adaptadas. nesse sentido, as ferramentas já disponíveis precisam ser aprimoradas para permitir a ampliação do domínio de aplicabilidade (por exemplo para levar em conta grandes deformações e modelos de comportamento diferentes dos utilizados em aços elétricos convencionais). o projeto proposto consiste então, por um lado, na consolidação das ferramentas de modelagem do comportamento magnetoelástica e de simulação por elementos finitos já desenvolvidas realizando comparação com dados experimentais na escala dos dispositivos. os dados experimentais serão obtidos a partir de bancadas já existentes [schlegel2012] a serem aprimorada para permitir a aplicação controlada de tensões mecânicas. por outro lado, o projeto visa na ampliação do escopo das ferramentas numéricas para possibilitar a consideração de novos materiais compósitos, o projeto e inovação nas aplicações de engenharia associadas. o grucad já dispõe de um sistema de impressão 3d e dispositivos de caracterização [mailhe2020] que deverão ser adaptados para o estudo desses novos materiais. os desenvolvimentos informáticos (ferramentas e exemplos de aplicação) com base em códigos de alta performance livres e abertos serão disponibilizados para a comunidade. o objetivo geral consiste na consolidação das ferramentas de modelagem do comportamento magnetoelástica e de simulação por elementos finitos demostrando sua relevância na escala dos dispositivos eletrotécnicos e na ampliação do escopo dessas ferramentas para o projeto de dispositivos utilizando novos materiais compósitos. os resultados esperados são: - demostração experimental do efeito das tensões mecânicas nos dispositivos eletrotécnicos - disponibilização de ferramentas numéricas permitindo o projeto de dispositivos levando em conta os efeitos das tensões mecânicas - disponibilização de ferramentas numéricas permitindo o projeto de dispositivos utilizando materiais inteligentes baseados no acoplamento magnetoelástico (como materiais magnetostritivos e compósitos do tipo elastômero magnético)