Geometry Imitations and Material Parameter Identifications for Soft Magnetic Composites
Vesa, Joonas (2021)
Vesa, Joonas
Tampere University
2021
Tieto- ja sähkötekniikan tohtoriohjelma - Doctoral Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Väitöspäivä
2021-10-28
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-2158-1
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-2158-1
Tiivistelmä
Tässä väitöstutkimuksessa tarkastellaan magneettisesti pehmeiden komposiittimateriaalien sähkömagneettisia ominaisuuksia laskennallisesti. Väitöksessä esitellään metodiikka, joka perustuu automaattiseen geometrioiden luontiin elementtimenetelmää varten. Tällä metodiikalla voidaan tutkia, kuinka materiaalin sähkömagneettiset ominaisuudet riippuvat geometrioiden ominaisuuksista, kuten johtavien partikkelien välisten eristekerrosten paksuudesta.
Väitöstutkimuksen johtavana periaatteena on mallien ja mittausten täsmääminen. Materiaalinäytteestä mitataan epälineaarinen B-H-käyrä, häviöt taajuuden suhteen, sekä permeabiliteetti taajuuden suhteen. Mallien partikkelien materiaaliparametrit estimoidaan siten, että mallit tuottavat mittausten kanssa yhteensopivia tuloksia. Väitöksessä todetaan, että kontaktit materiaalipartikkelien välillä eivät ole välttämättömiä materiaalin lineaarisen ja epälineaarisen staattisen magnetointikäyttäytymisen ymmärtämiseksi. Lokalisoitu permeabiliteetti ja resistiivisyys estimoidaan.
Väitöksessä todetaan, että nämä lokalisoidut suureet eivät ole yksikäsitteisiä, vaan ne riippuvat vahvasti geometrioiden ominaisuuksista. Näitä riippuvaisuuksia kvantifioidaan. Väitöksessä myös perustellaan, että magneettisesti pehmeiden komposiittien 2-D mallit ovat kyseenalaisia tarkasteltaessa simuloituja permeabiliteetteja ja häviöitä.
Väitöstutkimuksen johtavana periaatteena on mallien ja mittausten täsmääminen. Materiaalinäytteestä mitataan epälineaarinen B-H-käyrä, häviöt taajuuden suhteen, sekä permeabiliteetti taajuuden suhteen. Mallien partikkelien materiaaliparametrit estimoidaan siten, että mallit tuottavat mittausten kanssa yhteensopivia tuloksia. Väitöksessä todetaan, että kontaktit materiaalipartikkelien välillä eivät ole välttämättömiä materiaalin lineaarisen ja epälineaarisen staattisen magnetointikäyttäytymisen ymmärtämiseksi. Lokalisoitu permeabiliteetti ja resistiivisyys estimoidaan.
Väitöksessä todetaan, että nämä lokalisoidut suureet eivät ole yksikäsitteisiä, vaan ne riippuvat vahvasti geometrioiden ominaisuuksista. Näitä riippuvaisuuksia kvantifioidaan. Väitöksessä myös perustellaan, että magneettisesti pehmeiden komposiittien 2-D mallit ovat kyseenalaisia tarkasteltaessa simuloituja permeabiliteetteja ja häviöitä.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [4885]