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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
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
ODS 7
ODS 1

3,60%

ODS 2

5,45%

ODS 3

5,94%

ODS 4

6,04%

ODS 5

5,54%

ODS 6

4,60%

ODS 7

10,73%

ODS 8

6,94%

ODS 9

7,79%

ODS 10

3,45%

ODS 11

6,71%

ODS 12

9,06%

ODS 13

5,06%

ODS 14

6,49%

ODS 15

4,44%

ODS 16

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