Force d'un aimant permanent Sm-Co

[inviteef36a523]

Bonjour,

J'ai un dispositif qui contient actuellement deux aimants annulaire en ferrite de dimensions: Øext:20mm, Øint:10mm, ep:4.3mm
La force pour séparer ces deux aimants quand ils se touchent (face plate) est actuellement d'environ 4.9N et 2.7N quand ils sont séparé de 1 mm.

Les données que j'ai:
-Pour l'AlNiCo: Br:8000 Gs, Hcb:1380 Oe, (BH)max:5.00 MGOe,Tw:550 °C.
-Pour le Samarium Cobalt (Sm2Co17): Br:1000-1070 mT,Hcb:667-820, KA/m,Hcj:>=1194 KA/m, (BH)max:191-223 KJ/cm3.

Mes questions sont les suivantes;
Quelle seront ces forces si je remplace mes deux aimants ferrite par les aimants AlNiCo et SmCo de dimensions identiques et ayant les caractéristiques pré-citées ?
Idéalement il me faudrait une force d'une dizaine de Newton... Est-ce possible ?
Autre question, les données que j'ai pour le Sm-Co, quelle différence entre le Hcb et le Hcj ?

J'ai trouvé quelques formules par-ci par-là mais entre la saturation, la formule pour le contact et la formule à distance je m'y perd un peu...

Merci beaucoup pour votre aide.
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[inviteef36a523]

Le soucis c'est qu'avec les formules au contact j'arrive pas à retrouver mes 4.9N mesuré en pratique...

Si j'applique F=(B².S)/(2.µ) je trouve 5.8N avec pour la ferrite un Br=250mT, l'ordre de grandeur est bon, mais on est quand même dans les choux de 20% d'où mon doute sur le fait que je me goure peut-être ?...

Du coup pour mon aimant AlNiCo ca donnerais 59N (Br=8000 Gs soit 800mT*). Je corrige de 20% aussi ou j'ai tout faux ?

*oui des Gauss et des Tesla c'est pas pareil, mais c'est le fournisseur qui donne des Gauss...

[LPFR]

Bonjour.
Vous dites que vous ne retrouvez pas les 4,9 N mesurés. Mais je calcule 5,9 N. Ce n'est pas mal, compte tenue des incertitudes dans la valeur du champ et dans la mesure de la force.
Avec quel dispositif avec-vous mesuré la force ?
Comme avez vous réussi à connaitre le B de la ferrite ?
Au revoir.

[phuphus]

Bonsoir,

Si j'applique F=(B².S)/(2.µ) je trouve 5.8N avec pour la ferrite un Br=250mT, l'ordre de grandeur est bon, mais on est quand même dans les choux de 20% d'où mon doute sur le fait que je me goure peut-être ?...

Ton doute est légitime.

Un aimant ne débite son Br (densité de flux rémanent) qu'en court-circuit, c'est à dire noyé dans du fer. Autrement, son point de fonctionnement est sur un B inférieur au Br. De plus, la formule au contact n'est valable qu'entre un aimant et une plaque de fer, où la plaque reboucle toutes les lignes de flux. C'est seulement à cette condition que l'on peut considérer que seule l'énergie magnétique entre l'aimant et la plaque entre en jeu dans le calcul des travaux virtuels, sinon il faut tenir compte de la variation du champ magnétique en tout point de l'espace. C'est impossible à la main.

Dans ton cas, je trouve :
- Aimant ferrite avec Br = 310 mT
- Densité de flux au contact : 206 mT
- Force au contact : 4.64 N
- Densité de flux avec éloignement de 1mm : 166 mT
- Force à 1mm : 2.85 N

Le couple 4.65 N / 2.85 N est le meilleur compromis que je puisse trouver par rapport à tes mesures, et j'obtiens ce couple de résultats pour un ferrite linéaire (linéaire, c'est à dire Hcj > Hcb) avec Br = 310mT. Ça correspond à un ferrite de Baryum assez faiblard.

Avec du SmCo ayant les caractéristiques que tu donnes (j'ai pris un Hcb moyen, qui donne dans l'aimant µr = 1.1), on a :
- Force au contact : 47.9 N
- Force à 1mm : 28.7 N

Le cas de l'AlNiCo est plus délicat. Si tu aimantes tes aimants alors qu'ils sont en contact, alors tu auras :
- Force au contact : 6.0 N
- Force après un éloignement de 1mm : 2.4 N
- Force une fois les aimants revenus au contact : 5.0 N

Lors de l'éloignement, l'aimant AlNiCo se désaimante. C'est pour cela que la force au contact a diminué.

Si tu veux refaire les calculs par toi-même, va voir ici :

http://www.femm.info/wiki/HomePage

... et utilise les fichiers que je te mets en pièce jointe.

Que veux-tu faire exactement ? Je pense qu'une force de 10N serait très facilement atteinte avec ton aimant ferrite actuel, une culasse en fer autour et une plaque de fer en face.

Autre question, les données que j'ai pour le Sm-Co, quelle différence entre le Hcb et le Hcj ?

Le Hcb est l'excitation magnétique pour laquelle B = 0. Hcj est l'excitation magnétique pour laquelle M = 0 (c'est à dire aimant complètement désaimanté). Dans le cas d'un SmCo, si l'aimant atteint son Hcb, on peut avoir l'impression qu'il est à plat, mais une fois l'excitation extérieure virée il retrouve toutes ses propriétés. Pour qu'il atteigne Hcb, plusieurs moyens :
- le plonger dans un environnement avec µr = 0. Ca n'existe pas.
- l'entourer de supraconducteur
- lui appliquer une exictation magnétique externe compensant exactement sa propre excitation

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteef36a523]

Super, merci beaucoup pour cette réponse très complète et pour les fichiers !

Que veux-tu faire exactement ? Je pense qu'une force de 10N serait très facilement atteinte avec ton aimant ferrite actuel, une culasse en fer autour et une plaque de fer en face.

Il s'agit d'un outil pour chirurgien. Une sorte de très grosse seringue dont le piston est retenu en bout de course par l'aimant. On est donc limité en volume et il y a pas mal de contraintes; température de stérilisation (exit les NeFeBo), produit de nettoyage etc...
L'aimant ne doit pas être accessible; risque de casse, oxydation, contact avec des chimiques... Il est protégé dans deux blocs, un est la "tête" du piston et l'autre le corps de l'outil. Le piston est maintenu écarté par un ressort interne, un peu comme dans un stylo à bille et quand on pousse en fin de course les aimants "verrouillent" en position fermé. La force pour ré-ouvrir l'outil sera celle des aimants moins celle du ressort compressé (7N actuellement).

Éventuellement avec un inox martensite ou un alliage Ni-Fe ça pourrait faire office d'entrefer mais exit le fer doux ou l'acier non inox. Pour des raisons de couts de fabrication il serait cependant plus simple de rester dans un inox classique (316L par exemple) qui est amagnétique. L'aimant en ferrite c'est juste pour le prototype pour l'instant.


Les valeurs que tu donnes pour le Sm-Co seraient parfaites. Je vais bidouiller un peu avec les fichiers pour voir ce que ca donne avec l'espace qu'on a actuellement.

[inviteef36a523]

Vous dites que vous ne retrouvez pas les 4,9 N mesurés. Mais je calcule 5,9 N. Ce n'est pas mal...

Effectivement comme dit plus haut l'ordre de grandeur est bon mais j'avais un doute sur le fait que mon calcul était juste...

Avec quel dispositif avec-vous mesuré la force ?

Un dynamomètre électronique avec mémorisation du pic de force. Résolution 0.1N 5

Comme avez vous réussi à connaitre le B de la ferrite ?

J'ai pris la valeur de wikipedia.

[phuphus]

Bonsoir,

Il s'agit d'un outil pour chirurgien. Une sorte de très grosse seringue dont le piston est retenu en bout de course par l'aimant. On est donc limité en volume et il y a pas mal de contraintes; température de stérilisation (exit les NeFeBo), produit de nettoyage etc... L'aimant ne doit pas être accessible; risque de casse, oxydation, contact avec des chimiques...

Il existe plusieurs grades thermiques de NdFeB. Le grade le plus élevé, de mémoire "SH", tient il me semble jusqu'à 180°C à l'air libre. La mention "à l'air libre" est très importante : un aimant chargé par un circuit magnétique est beaucoup moins sensible à la désaimantation à haute température qu'un aimant à l'air libre. Du coup, un NdFeB en grade thermique SH tient sans problème à plus de 240°C s'il est dans un circuit à faible réluctance.

Le gros problème des aimants NdFeB, c'est leur sensibilité à la corrosion. De ce côté, il faudra voir pour un éventuel traitement de surface qui soit compatible avec ton application (zingage ?)

Il est clair que là, le ferrite a beaucoup d'arguments :
- très bonne tenue à la corrosion et aux attaques chimique sans traitement de surface
- c'est à froid qu'il se désaimante, et non à chaud ! (hors considérations sur la température de Curie, bien sûr, je ne parle ici que de la désaimantation par modification de Hcj avec la température)

Il est protégé dans deux blocs, un est la "tête" du piston et l'autre le corps de l'outil. Le piston est maintenu écarté par un ressort interne, un peu comme dans un stylo à bille et quand on pousse en fin de course les aimants "verrouillent" en position fermé. La force pour ré-ouvrir l'outil sera celle des aimants moins celle du ressort compressé (7N actuellement).

Éventuellement avec un inox martensite ou un alliage Ni-Fe ça pourrait faire office d'entrefer mais exit le fer doux ou l'acier non inox. Pour des raisons de couts de fabrication il serait cependant plus simple de rester dans un inox classique (316L par exemple) qui est amagnétique. L'aimant en ferrite c'est juste pour le prototype pour l'instant.

Petite pointillerie de vocabulaire : "amagnétique" est un mot vide de sens, il n'existe aucune matière ni aucun milieu qui n'ait aucune propriété magnétique. Toute matière est au moins diamagnétique, et la perméabilité du vide n'est pas nulle.

Il existe des inox alimentaires qui sont, même faiblement, ferromagnétiques (sinon, I**a ne pourrait pas vendre des rails de crédence aimantés pour les couverts ). Dans tous les inox martensitiques ou ferritiques, il y a le choix sans pour autant faire exploser le prix. L'inox 416 est je pense un bon candidat. Sinon, regarde ici :

http://www.ugitech.com/uploads/ugitr...s/GED_1590.pdf

En faisant un essai avec une culasse en inox 416 (du coup, je pense que je ne suis plus dans l'encombrement qui t'est permis), je trouve avec un seul aimant ferrite comme les tiens :
- Force au contact : 17,9 N
- Force à 1mm : 4,3 N

Les valeurs que tu donnes pour le Sm-Co seraient parfaites. Je vais bidouiller un peu avec les fichiers pour voir ce que ca donne avec l'espace qu'on a actuellement.

Le SmCo a de plus une excellente tenue en haute température. Amuse-toi bien !

Je te mets en PJ les fichiers de calcul avec culasse, pour te donner l'esprit du truc. A toi de voir si ça peut être avantageux, et de dimensionner correctement le système.

[inviteef36a523]

Merci phuphus !

J'ai regardé un peu le soft et ouvert les fichiers que tu as mis, mais j'ai pas encore tout compris au logiciel du coup j'ai encore quelques questions...

Le NeFeB même dans le cadre d'un grade spécial ça passera pas en température pour notre application. Je n'ai pas le détail sous la main mais la stérilisation se fait vraiment haut. Et comme tu le dis il y a le risque de corrosion.

La ferrite on a vu que sans culasse spéciale (difficilement envisageable dans notre volume) on arrivera pas à avoir une force suffisante.

Reste le SmCo et l'AlNiCo. Pour le SmCo vu les valeurs que tu as trouvé (F-contact : 47.9 N, F-1mm : 28.7 N) ça irait parfaitement. Pourrais tu me donner la force à 4.5mm ? J'ai regardé un peu femm mais je suis pas sur de bien m'en servir pour l'instant.

Pour l'AlNiCo à priori je laisse tomber, mais pourtant il me paraissait que le résultat aurait du être plus haut vu les valeurs de Br ?... Le dispositif va fonctionner en cycle collé/décollé etc... Donc une diminution de la force n'est pas acceptable. Est ce que cette baisse va se produire juste après le premier contact ? Si c'est le cas j'imagine que lors de la livraison il seront déja en contact et donc déjà légèrement désaimanté non ?

[phuphus]

Bonjour,

Le NeFeB même dans le cadre d'un grade spécial ça passera pas en température pour notre application. Je n'ai pas le détail sous la main mais la stérilisation se fait vraiment haut. Et comme tu le dis il y a le risque de corrosion.

Je suppose que cette stérilisation se fait pendant un temps suffisamment long pour que les aimants soient chauds "à coeur". De toutes façons, je pense qu'il ne faut pas trop compter sur l'inertie thermique de l'aimant dans ta conception : il suffit que la stérilisation dure plus longtemps que d'habitude, et le truc est foutu.

Pour la corrosion des aimants en général, regarde du côté des tests "HAST".

La ferrite on a vu que sans culasse spéciale (difficilement envisageable dans notre volume) on arrivera pas à avoir une force suffisante.

Je pense qu'il ne faut pas abandonner si vite. Donne-moi ton encombrement (si j'ai bien compris : Dext = 20mm, Hauteur max = 9mm, le trou diamètre 10 au milieu des aimants est obligatoire ??), je verrai si je peux rapidement prouver une faisabilité en ferrite "Y35" (ferrite de strontium le plus costaud à l'heure actuelle).

Reste le SmCo et l'AlNiCo. Pour le SmCo vu les valeurs que tu as trouvé (F-contact : 47.9 N, F-1mm : 28.7 N) ça irait parfaitement. Pourrais tu me donner la force à 4.5mm ? J'ai regardé un peu femm mais je suis pas sur de bien m'en servir pour l'instant.

A 4.5mm, je trouve 8.2 N. Je te mets le fichier en PJ.

Pour bouger les aimants :
- mets-toi en mode "nodes" (icône avec un tout petit carré en haut à gauche)
- clique droit sur les 4 points représentant les noeuds du profil d'un aimant
- clique sur l'icône 'move/rotate selected object" (les deux rectangles bleus décalés dont l'un est en pointillés)
- rentre la valeur en mm
- relance le calcul...

Pour l'AlNiCo à priori je laisse tomber, mais pourtant il me paraissait que le résultat aurait du être plus haut vu les valeurs de Br ?... Le dispositif va fonctionner en cycle collé/décollé etc... Donc une diminution de la force n'est pas acceptable. Est ce que cette baisse va se produire juste après le premier contact ? Si c'est le cas j'imagine que lors de la livraison il seront déja en contact et donc déjà légèrement désaimanté non ?

Le Br de l'AlNiCo est certes élevé, mais son Hcb est faiblard. Comme l'aimant est très peu chargé (à peu de choses près, c'est comme s'il était à l'air libre), la droite de charge est peu relevée et le point de fonctionnement de l'aimant se retrouve à un B faible. Regarde ici pour plus de détails, notamment pages 6 et 11 :

http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/...permanents.pdf

Ou encore ici, page 5:

http://www.clubeea.org/documents/med...s_mac_elec.doc

La perte d'aimantation ne se produira que lors du premier éloignement des aimants, ensuite chaque aimant AlNiCo gardera cette aimantation diminuée. Par contre, il se désaimanteront à coup sûr à la stérilisation : un aimant AlNiCo ne tient pas du tout la température.

J'en profite pour attirer ton attention sur quelques points :
- un aimant ferrite est fragile, et s'il comporte des arêtes vives tu auras des risques d'éclats lors de chocs, même faibles
- les aimants ferrite sont souvent moulés / frittés en barres, puis découpés : cela génère de nombreuses poussières. En l'absence de traitement de surface, un nettoyage très minutieux s'impose si tu ne veux aucune pollution par des poussières de ferrite
- Les SmCo ont beau mieux tenir à la corrosion que les NdFeB, la corrosion en question n'est pas nulle. Voir les tests HAST pour plus de détails
- je connais très peu les AlNiCo et les SmCo, mais je sais que les NdFeB et les ferrite sont extrêmements durs : la moindre poussière ou le moindre éclat dans ton dispositif risque de tout rayer
- etc.

Bon, même si je trouve ta problématique globalement intéressante, je m'en tiendrai à un aspect purement magnétique. Le reste est entre tes mains

[inviteef36a523]

Encore une fois un immense merci pour toutes ces informations phuphus, ca m'aide beaucoup !

Je pense qu'il ne faut pas abandonner si vite. Donne-moi ton encombrement (si j'ai bien compris : Dext = 20mm, Hauteur max = 9mm, le trou diamètre 10 au milieu des aimants est obligatoire ??), je verrai si je peux rapidement prouver une faisabilité en ferrite "Y35" (ferrite de strontium le plus costaud à l'heure actuelle).

Oui le trou central est absolument obligatoire. Et pour le choix de la matière et la forme on a seulement ce que nous propose notre fournisseur. Un aimant sur mesure dans un autre matériaux que ceux proposé ou avec une autre forme serait possible uniquement si on avait de grosses séries, mais ce n'est pas le cas. Donc en résumé notre choix se limite à:
-les aimants ferrite que nous avons actuellement pour le prototype avec une culasse en inox "magnétique" (j'entend par là un matériau doux qui augmente la force d'attraction des deux aimants).
-des aimants SmCo de dimensions identiques car c'est ce que le fournisseur

J'en profite pour attirer ton attention sur quelques points :
- un aimant ferrite est fragile, et s'il comporte des arêtes vives tu auras des risques d'éclats lors de chocs, même faibles
- les aimants ferrite sont souvent moulés / frittés en barres, puis découpés : cela génère de nombreuses poussières. En l'absence de traitement de surface, un nettoyage très minutieux s'impose si tu ne veux aucune pollution par des poussières de ferrite
- Les SmCo ont beau mieux tenir à la corrosion que les NdFeB, la corrosion en question n'est pas nulle. Voir les tests HAST pour plus de détails

Pas de soucis de ce point de vue là. Seule la température pourrait être un problème car les aimants seront complétement enfermés dans le dispositif en inox pour des raisons de nettoyage et de risque cliniques (risque d'avoir un bout d'aimant dans le patient par exemple). Il n'entreront jamais directement en contact entre eux ni en contact avec l'air ou les fluides environnants.

Je vais voir si je peux mettre un schéma simplifié de la partie "aimants" de notre dispositif pour que ce soit plus clair...

[inviteef36a523]

Voilà une coupe partielle du système. En rose le "corps" de l'outil, en vert la partie piston et en gris les aimants.
Tout ce qui est rose ou vert doit être dans un inox (stérilisable, lavable, biocompatible etc...). Éventuellement la rondelle de la partie mobile (vert clair) et le couvercle du corps (rose clair) pourrait être dans une nuance spécial plus ferromagnétique (si c'est la bon mot) pour faire office de culasse et augmenter la force.

Quand le dispositif est fermé les aimants sont actuellement à 4.4mm de distance mais on peut diminuer à 2mm je pense. La force quand le dispositif est fermé doit être d'environ 8-10N pour contrer la force du ressort comprimé (non visible sur cette coupe) qui est de 7N.

[phuphus]

Bonsoir stoooof,

je te mets en lien un essai rapide sur ton système complet, avec un seul aimant ferrite. J'obtiens 36N de force magnétique de blocage en bout de course. Cette force est modulable à la baisse par simples modifications de quelques dimensions (dommage du coup d'utiliser un aimant trop puissant, mais puisque tes aimants sont figés...).

Même si j'ai dit plus haut que je me limiterais à la partie magnétique, juste une ch'tite question : rassure-moi, la vue en coupe que tu as mise en PJ est bien un "schéma simplifié", et non un dessin proche du dessin de définition final ? J'ajoute au passage un des éléments qui motivent ma question : les tolérances sur un aimant ferrite banal tel que celui que tu utilises ont de grandes chances d'être :

- Dint : 10.0+/- 0.3 mm
- Dext : 20.0 +/- 0.6mm
- Hauteur : 4.3 +/- 0.2mm

Si ton fournisseur sait faire mieux (vraie source ou simple distributeur ?), tant mieux.

Éventuellement la rondelle de la partie mobile (vert clair) et le couvercle du corps (rose clair) pourrait être dans une nuance spécial plus ferromagnétique (si c'est la bon mot) pour faire office de culasse et augmenter la force.

Ici, cela ferait au contraire blindage magnétique est diminuerait la force.

[inviteef36a523]

Bonsoir phuphus,

Merci pour ton temps et ton expertise ! Effectivement 36N c'est pas mal. Et si on peut garder notre aimant ferrite actuel c'est parfait car pour les Sm-Co c'est une commande de 100 minimum...
En ouvrant ton fichier et après avoir lu une autre discussion ici même je comprend mieux comment on fait une culasse, du coup je vois assez bien ce que je peux faire varier pour diminuer la force si besoin.
Je vais jouer un peu avec tout ça (c'est qu'on y prend gout au magnétisme !) et si je galère trop avec femm je t'appellerais au secours

Juste une petite question encore en passant; où est ce que je peux trouver les différentes propriétés magnétiques des matériaux si je veux tester d'autre choses ? Existe il une base de données de propriétés pour femm ?

...juste une ch'tite question : rassure-moi, la vue en coupe que tu as mise en PJ est bien un "schéma simplifié", et non un dessin proche du dessin de définition final ?

Oui, oui bien sûr c'est juste un croquis de la partie aimant. Autant la partie magnétisme c'est pas mon rayon du tout, autant la partie assemblage mécanique, jeux d'assemblage, serrage etc... c'est beaucoup plus dans mes cordes...
Pour les tolérances d'assemblage des aimants j'ai pris large, mais juste pour info notre fournisseur (distributeur en passant) annonce que son fabricant peut tenir ±0.05mm sur toutes les dimensions pour les AlNiCo et SmCo et ±0.1 pour les aimants ferrites.
Les huit échantillons en ferrite que j'ai reçu sont tous dans cette plage.

[phuphus]

Bonsoir,

Effectivement 36N c'est pas mal. Et si on peut garder notre aimant ferrite actuel c'est parfait car pour les Sm-Co c'est une commande de 100 minimum...
En ouvrant ton fichier et après avoir lu une autre discussion ici même je comprend mieux comment on fait une culasse, du coup je vois assez bien ce que je peux faire varier pour diminuer la force si besoin.

Si tu peux te le permettre, je te conseillerais bien de faire un premier prototype correspondant à cette situation de "force max". Cela te permettra de recaler le modèle si besoin (pour l'instant, il ne repose que sur deux mesures entre aimants ferrite, c'est un peu léger pour être certain du domaine de validité...) et d'avoir une situation de base exagérée, prouvant que c'est largement possible avec le ferrite.

Je vais jouer un peu avec tout ça (c'est qu'on y prend gout au magnétisme !) et si je galère trop avec femm je t'appellerais au secours

Pas de problème !

Juste une petite question encore en passant; où est ce que je peux trouver les différentes propriétés magnétiques des matériaux si je veux tester d'autre choses ? Existe il une base de données de propriétés pour femm ?

Il y a une bibliothèque de matériaux incluse dans FEMM : menu Properties\Materials library ; puis double clique sur le nom d'un matériau pour voir sa fiche de paramètres. S'il est non linéaire, tu peux afficher la courbe B/H réelle gérée par FEMM.

Sinon, sur le net, Arnold Magnetics publie pas mal de données sur ses aimants (sur des grades standards, c'est très proche de ce que tu pourras trouver ailleurs), et tu peux trouver des données succinctes dans le cas de matériaux linéaires sur Matweb. Je te déconseille Matweb pour l'instant, il faut un peu de recul sur le sujet pour extraire de leurs données des choses utilisables par FEMM.

Enfin, ton distributeur a certainement les caractéristiques B/H mesurées par son fournisseur sur tous les aimants qu'il propose (à moins qu'il ne propose que 3 grades, ceux que tu as mis dans ton premier message ??), il suffirait de lui demander.

A titre d'exemple, les calculs AlNiCo que je t'ai fournis sont faits avec le matériau "AlNiCo 8" de la bibliothèque de FEMM, qui correspond exactement aux données que tu as publiées dans ton premier message. Sans cela, je n'aurais pu effectuer aucun calcul puisque l'AlNiCo est non linéaire dans son quadrant de désaimantation : les seuls Br / Hcb (et éventuellement BHmax) ne suffisent pas. L'AlNiCo 8 est un peu particulier car quasiment linéaire, mais si tu regardes l'AlNiCO 5 t verras que l'allure de la courbe B/H est toute autre.

Oui, oui bien sûr c'est juste un croquis de la partie aimant. Autant la partie magnétisme c'est pas mon rayon du tout, autant la partie assemblage mécanique, jeux d'assemblage, serrage etc... c'est beaucoup plus dans mes cordes...
Pour les tolérances d'assemblage des aimants j'ai pris large, mais juste pour info notre fournisseur (distributeur en passant) annonce que son fabricant peut tenir ±0.05mm sur toutes les dimensions pour les AlNiCo et SmCo et ±0.1 pour les aimants ferrites.
Les huit échantillons en ferrite que j'ai reçu sont tous dans cette plage.

Au temps pour moi sur la partie méca, je ne m'y immisce plus

[inviteef36a523]

Encore merci phuphus pour ton aide précieuse. Depuis je me suis petit à petit pris au jeu de la simulation magnétique avec FEMM et je l'utilise même pour d'autres applications depuis...
Et bien entendu je bloque sur certains point donc je revient à la charge avec tout plein de question...

J'ai fouillé un peu dans le wiki et les tutoriaux et j'arrive maintenant à créer mon cas comme je le veux (vive l'importation de dxf !). Mais je ne suis pas complétement sur de faire comme il faut sur certains cas. En particulier pour obtenir les forces de contact et force a distance. Existe il un tutoriel spécial sur ce point ?

Actuellement j'entoure l'objet sur lequel je veux connaitre la force appliquée avec l’icône "trait rouge" puis je vais sur l’intégrale et je choisis "force from stress tensor". S'agit il de la bonne méthode ? J'ai parfois des résultats bizarres (force tres faibles en 10-6) et surtout suivant si je prend la pièce du haut ou la pièce du bas je n'obtient pas une force égale et opposée...

J'ai aussi des soucis d'échelle quand j'importe mon dxf, il faut que je traite le problème en pouces si je veux être à la bonne taille. Est ce qu'il y a moyen de "resizer" le modèle ?
J'ai mis mes fichiers en pieces jointes si tu veux jeter un œil.

Merci pour ton aide.

[phuphus]

Bonsoir stoooof,

je vois que ton problème a bien avancé

Depuis je me suis petit à petit pris au jeu de la simulation magnétique avec FEMM et je l'utilise même pour d'autres applications depuis...

Oui, imiter la réalité sur un ordinateur, c'est addictif . Ce qui m'amuse le plus dans cette histoire, c'est la capacité à utiliser un modèle en tant qu'instrument de mesure. Une fois le modèle recalé (mesures de force = calculs), tu sais que tu peux faire confiance au modèle, et donc tu peux "sonder" par exemple la densité de flux B en tout point de ta seringue. Quasi-impossible à faire dans la réalité !

J'ai fouillé un peu dans le wiki et les tutoriaux et j'arrive maintenant à créer mon cas comme je le veux (vive l'importation de dxf !). Mais je ne suis pas complétement sur de faire comme il faut sur certains cas. En particulier pour obtenir les forces de contact et force a distance. Existe il un tutoriel spécial sur ce point ?

Actuellement j'entoure l'objet sur lequel je veux connaitre la force appliquée avec l’icône "trait rouge" puis je vais sur l’intégrale et je choisis "force from stress tensor". S'agit il de la bonne méthode ? J'ai parfois des résultats bizarres (force tres faibles en 10-6) et surtout suivant si je prend la pièce du haut ou la pièce du bas je n'obtient pas une force égale et opposée...

Regarde ici, p. 44, David Meeker précise bien que ta méthode est délicate :

http://www.femm.info/Archives/doc/manual42.pdf

Donc pour une force au contact, voilà comment je procède :

- j'éloigne mes blocs en contact de 0.01 mm
- je lance le calcul
- grâce à l'outil "carré vert", je sélectionne le volume sur lequel je veux calculer la force
- je la calcule via le tenseur des contraintes de Maxwell
- je relance les calculs avec un maillage 2 fois plus fin
- je compare

Si les résultats ne sont pas sensiblement égaux, c'est que mon maillage influence le résultat, en clair qu'il n'est pas assez fin. Donc je recommence la méthode avec le maillage plus fin.

J'ai aussi des soucis d'échelle quand j'importe mon dxf, il faut que je traite le problème en pouces si je veux être à la bonne taille. Est ce qu'il y a moyen de "resizer" le modèle ?

Oui, tu sélectionnes tous tes noeuds en te mettant en mode noeuds, en cliquant sur l'icône représentant un rectangle en traits interrompus en haut et en sélectionnant toute ta géométrie ; tu cliques ensuite sur l'icône "Scale selected objects" (la quatrième en partant de la droite). Point de base : (0,0), facteur : 25,4. Tu te mets en mm, et c'est OK.

J'ai mis mes fichiers en pieces jointes si tu veux jeter un œil.

J'ai juste regardé la version sans indice (donc j'ai mis de côté les versions "b" et "c").
Je te renvoie une version corrigée, avec les modifs suivantes :

- passage en mm (méthode ci-dessus)
- introduction d'un jeu de 0.01 mm entre les deux parties, pour calcul de la force
- affinage du maillage, de base (sans vérification de la convergence du calcul de la force par ré-affinage ultérieur, je te laisse voir)
- recentrement du domaine sur (0,0), avec un rayon du domaine aérien égal à 41.275 mm (= 1.625")
- ajout d'une condition aux limites de type impédance, pour simuler un espace infini (voir p. 5 : http://www.femm.info/Archives/doc/tutorial-magnetic.pdf)
- tu ne devrais pas avoir besoin d'introduire un deuxième aimant ferrite en haut, je suppose qu'en fait il s'agit d'acier 316 (ch'tite gourance dans la définition des blocs), j'ai corrigé

Je trouve -4.36 N sur le bloc du haut et +4.36 N sur le bloc du bas.

Ce qui ne va pas, mais que je n'ai pas touché : si vraiment tu veux utiliser deux aimants, il faut les mettre en série, donc :
- remplis l'espace qui les sépare avec du 416
- les entourer d'air ou de 316 pour éviter que des lignes de flux ne se rebouclent en interne dans un bloc
- moduler la force par exemple via l'introduction d'une lame de 316 au milieu de la séparation en 416 (c'est donc l'équivalent d'un entrefer, même s'il est en acier )

Pour ma part, je pense que le mieux est d'utiliser un seul aimant, tu n'auras pas de force en plus avec deux. Si tu es OK, je peux te renvoyer un fichier avec une suggestion de géométrie, donne-moi juste une force cible au contact.

P.S. : je viens de regarder les versions b et c, et j'ai vu que tu les avais modifiés dans cet esprit. Je te laisse corriger pour pouvoir calculer la force par une intégrale de bloc (jeu faible entre les parties haute et basse) ; renvoie les fichiers, je regarderai tout cela !

[inviteef36a523]

Parfait ! Merci mille fois pour ton aide. J'ai refait plusieurs simul avec des géométries différentes et je suis arrivé à un résultat tres correct (6.5N à 0.1mm avec un seul aimant).
Je vais lancer la fabrication d'un premier prototype en matière définitive pour valider en pratique.

Je posterais un petit feedback quand on aura le produit fini...

[fxnh90]

Bonjour,

Je suis en train d'utiliser le même programme et je me demande comment fait-on pour modéliser une bobine dans le but de faire un electro-aimant ?
J'ai suivi un tutoriel et cette discussion qui m'ont bien aidé.
lien du tutoriel: http://www.femm.info/Archives/contri...rialFemm34.pdf
La question serai de savoir si on peut mettre un nombre de spire, une tension etc pour cette bobine.

Cordialement