
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Tese
Título: MODELAGEM NUMÉRICA DE HISTERESE FERROMAGNÉTICA ACOPLADA AO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS 3D: PROPOSIÇÃO DO MODELO G E APRIMORAMENTO DA TÉCNICA DE JILES-ATHERTON
Orientador
- JOAO PEDRO ASSUMPCAO BASTOS
Aluno
- KLEYTON HOFFMANN
Conteúdo
A utilização de modelos que representam as propriedades físicas dos materiais ferromagnéticos é um campo de estudo tradicional e, no que diz respeito à histerese, tem gerado atenção especial nas últimas décadas. nas aplicações comuns em engenharia elétrica, geralmente, busca-se modelos fenomenológicos, onde apenas a representação global do fenômeno observado é o aspecto relevante. uma das aplicações para este tipo de modelo é sua utilização acoplada ao método de elementos finitos (mef) quando aplicado ao eletromagnetismo. no projeto de máquinas elétricas, o uso destes modelos é fundamental para prever o comportamento dos campos eletromagnéticos antes da construção dos dispositivos. busca-se, então, otimizar esses equipamentos levando em consideração o custo de produção associado à eficiência energética máxima. este trabalho aborda o acoplamento de modelos vetoriais de histerese com o método de elementos finitos em três dimensões. inicialmente são estudadas as possibilidades de utilização de modelos já consolidados no meio científico. o modelo vetorial direto de jiles-atherton (ja) é aplicado com a formulação da permeabilidade diferencial com o objetivo de viabilizar a resolução de problemas não lineares. este procedimento é testado com o benchmark team (testing electromagnetic analysis methods) problema 32. o modelo de ja foi estendido para três dimensões a fim de obter uma representação do fenômeno mais condizente com a realidade. na perspectiva de utilizar um modelo de histerese simples e que não tenha impacto significativo no tempo de cálculo com o mef, propõe-se uma nova técnica. o novo modelo, batizado de modelo g, é baseado em simples expressões analíticas que descrevem o comportamento global do material após sua caracterização. o algoritmo desenvolvido é explicado em detalhes e o método é testado com a utilização de sete funções analíticas que modelam o laço de histerese. o modelo também consegue representar os laços menores que podem acorrer dependendo da fonte de alimentação do dispositivo em estudo. o modelo g foi acoplado ao método de elementos finitos e seu desempenho foi comparado ao modelo tradicional de ja por meio do problema team 32 caso 1. a generalização vetorial e a possibilidade de realizar a modelagem de materiais anisotrópicos também é abordada em detalhes. o trabalho atingiu os objetivos propostos e foi possível divulgá-lo por meio de artigos científicos em revistas e congressos especializados da área de estudo.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.93444
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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3,60% | 5,45% | 5,94% | 6,04% | 5,54% | 4,60% | 10,73% | 6,94% | 7,79% | 3,45% | 6,71% | 9,06% | 5,06% | 6,49% | 4,44% | 8,16% |
ODS Predominates


3,60%

5,45%

5,94%

6,04%

5,54%

4,60%

10,73%

6,94%

7,79%

3,45%

6,71%

9,06%

5,06%

6,49%

4,44%

8,16%