Premier Congrès Français d'Acoustique / First French Conference on Acoustics

J. Phys. Colloques 51 (1990) C2-617-C2-620
DOI: 10.1051/jphyscol:19902145

MODÉLISATION DE TRANSDUCTEURS MAGNÉTOSTRICTIFS À L'AIDE DU CODE ÉLÉMENTS FINIS ATILA

R. BOSSUT¹, J. N. DECARPIGNY¹, F. CLAEYSSEN² et K. ANIFRANI<sup>3

1</sup>  Laboratoire d'Acoustique, URA, 253 CNRS, Institut Supérieur d'Electronique du Nord, 41 Boulevard Vauban, F-59046 Lille Cedex, France
²  Groupe d'Etudes et de Recherches de Détection Sous-Marine, D.C.A.N. Toulon, Le Brusc, F-83140 Six Fours Les Plages, France
³  SINAPTEC, CITTN, 121 Rue Chanzy, F-59620 Hellemmes, France

Résumé
Un modèle mathématique tridimensionnel a été développé pour prendre en compte le phénomène physique de la magnétostriction. Il utilise une formulation variationnelle basée sur un potentiel magnétique scalaire réduit. Cette approche permet de modéliser des transducteurs magnétostrictifs en régime statique ou harmonique, dans l'air ou rayonnant dans un fluide, par la méthode des éléments finis. Cet article décrit brièvement le modèle mathématique, puis son application à l'étude d'un dispositif de caractérisation, pour lequel on dispose d'un modèle d'ondes planes ainsi que de mesures.

Abstract
New magnetostrictive rare earth - iron alloys offer an attractive opportunity for the design of high-power low-frequency transducers. In order to optimize the design of this particular class of transducers, a model based on a new variational principle has been derived, following a classical finite element method approach. This model describes the three-dimensional dynamic behavior of heterogeneous electromechanically coupled structures, in air or acoustically radiating in a surrounding fluid domain. Using a reduced scalar potential formulation of the magnetic field, the model has been implemented within the ATILA finite element code. In this paper, a general view of the method is given and results of the computation on a characterization device are compared to plane-wave model and experimental results.