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Papers by Mathieu Aubertin

Mes travaux, financés par une bourse CIFRE par Valeo, se sont déroulés au sein du L2EP (Laboratoi... more Mes travaux, financés par une bourse CIFRE par Valeo, se sont déroulés au sein du L2EP (Laboratoire d'Electrotechnique et d'Electronique de Puissance) à Lille, dans l'équipe modélisation. Je tiens d'ailleurs à remercier l'ensemble des membres de cette équipe pour leur accueil et leur soutien. Je remercie aussi chaleureusement MM PIRIOU, et MIPO, qui ont encadré ma thèse au laboratoire et à Valeo, pour leurs conseils, et leurs idées, toujours intéressantes et constructives. Je remercie aussi Thomas HENNERON, qui a suivi de près mes travaux. Il a aidé à la compréhension, la réalisation de cette recherche, et aussi a su se rendre disponible dans les moments difficiles, et a même développé d'autres applications pendant la thèse ! Je tiens aussi à remercier M. Joao Pedro BASTOS, qui a aimablement accepté de présider mon jury de thèse, loin de son laboratoire brésilien. Je remercie aussi MM Frédéric BOUILLAULT, et Mouloud FELIACHI pour avoir accepté le rôle de rapporteur de mes travaux, et de les juger. Je tiens à remercier M. TINZEFTE, avec qui nous avons énormément travaillé, discuté. Il a permis beaucoup d'avancées, et de comprendre beaucoup de choses concernant la résolution des systèmes ! J'ai une pensée toute particulière pour mes voisins de bureau : Francisc, Julien, Keyu et Loïc, qui m'ont aidé tout au long de ma thèse et ont supporté ma présence, ainsi qu'à l'ensemble des thésards du labo en général, et du P2 en particulier. Je remercie aussi l'ensemble des personnels du P2 à la fac, professeurs ou non, car sans eux aucune thèse ne serait possible Je remercie toute les personnes qui de près ou de loin ont permis à ces travaux de voir le jour, et de se réaliser dans de si bonnes conditions. Et surtout, je remercie mes parents, et ma famille pour leur soutien, les encouragements, les petites attentions, même lointaines qui m'ont aidé à avancer, et m'ont permis de garder courage. Mathieu Aubertin Mémoire de thèse Ce mémoire est dédié à celle qui va partager ma vie. Pour toi, Khadija… Résumé Mémoire de thèse Mathieu Aubertin 3 Contribution à la modélisation 3D des machines électriques par décomposition de domaines et recollement de maillages Résumé : La méthode des éléments finis est une méthode de modélisation des systèmes, utilisée dans l'ensemble des domaines de la physique ainsi que dans l'ingénierie. Elle permet d'obtenir des résultats précis. Cependant la nécessité de modéliser des systèmes de plus en plus complexes, avec une précision de plus en plus grande, demande une puissance de calcul qui n'est pas toujours disponible. Il est ainsi nécessaire, afin de résoudre ces problèmes, de trouver des méthodes de calcul permettant de conserver cette précision, mais de réduire le temps de calcul. Une solution pour tenter de palier à ce défaut est de décomposer le problème complexe initial en plusieurs sous-problèmes, maillés indépendamment, et entre lesquels il est nécessaire de coupler les solutions. Quelques méthodes, permettant de recoller des maillages, sont étudiées dans ce présent mémoire. Elles sont présentées ainsi que quelques outils liés, telles que des méthodes de résolution, et des fonctions de formes plus adaptées à leur utilisation. Il est montré, à travers ces travaux, qu'il est tout à fait possible de recoller les maillages en électrotechnique, et par là d'obtenir des résultats intéressants en termes de précision, et de qualité de solution.

The invention relates to a polyphase electric motor comprising a stator (1) carrying at least thr... more The invention relates to a polyphase electric motor comprising a stator (1) carrying at least three coils (33, 43, 36, 46, 37, 47) and consisting of 12 K radially extending teeth and a rotor (2) having 5. K pairs of magnetic poles, K being equal to 1 or 2, the rotor (2) being constituted by a core (150) of ferromagnetic material and having alternating magnetic poles 5K, 5K and non-magnetic salient poles characterized in that the stator (1) has teeth (3, 6, 7, 13, 16, 17, 20, 21, 22, 23, 24, 25) of rectangular or trapezoidal cross-section converging towards the center of the engine.

Digests of the 2010 14th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation, 2010

ABSTRACT In this paper, an adapted preconditioner and Conjugate Gradient (CG) are presented for t... more ABSTRACT In this paper, an adapted preconditioner and Conjugate Gradient (CG) are presented for the matrix system obtained from the Mortar method applied to the potential formulations. As example of application a magnetostatic problem is studied to validate the reduction of the iterations number for the preconditioned iterative method.

IEEE Transactions on Magnetics, 2010

An approach based on the double Lagrange multipliers is developed using the finite element method... more An approach based on the double Lagrange multipliers is developed using the finite element method in order to impose complex periodic or anti-periodic boundary conditions. The magnetostatic equations are solved using the vector or scalar potential formulations. In order to show the possibilities of the proposed approach, an example of application is studied and the results are discussed.

IEEE Transactions on Magnetics, 2012

IEEE Transactions on Magnetics, 2008

Recently, magnetic gearboxes know a real interest. Due to the use of rare earth magnets, they rea... more Recently, magnetic gearboxes know a real interest. Due to the use of rare earth magnets, they reach high performances. However, their design is often issue from the mechanical gearbox one and then they do not offer any degree of freedom. In this paper, we propose an electromagnetic gearbox constituted of two electromagnetic structures, one fit inside the other. As each of both structures has its own electrical supply, this introduces two degrees of freedom. Thus, the system can ensure as well the gear operating than that of the clutch. First, the operating of the system is described and the electromagnetic structures introduced. Then, its behavior is studied using a numerical model based on 3-D-finite-element method (FEM). Different results given by 3-D analysis are presented.

La méthode des éléments finis est une méthode de modélisation des systèmes, utilisée dans l’ensem... more La méthode des éléments finis est une méthode de modélisation des systèmes, utilisée dans l’ensemble des domaines de la physique ainsi que dans l’ingénierie. Elle permet d’obtenir des résultats précis. Cependant la nécessité de modéliser des systèmes de plus en plus complexes, avec une précision de plus en plus grande, demande une puissance de calcul qui n’est pas toujours disponible. Il est ainsi nécessaire, afin de résoudre ces problèmes, de trouver des méthodes de calcul permettant de conserver cette précision, mais de réduire le temps de calcul.Une solution pour tenter de palier à ce défaut est de décomposer le problème complexe initial en plusieurs sous-problèmes, maillés indépendamment, et entre lesquels il est nécessaire de coupler les solutions. Quelques méthodes permettant de recoller ces maillages sont étudiées dans ce présent mémoire. Elles sont présentées ainsi que quelques outils liés, tels que des méthodes de résolution, et des fonctions de formes plus adaptées à leur ...

Mes travaux, financés par une bourse CIFRE par Valeo, se sont déroulés au sein du L2EP (Laboratoi... more Mes travaux, financés par une bourse CIFRE par Valeo, se sont déroulés au sein du L2EP (Laboratoire d'Electrotechnique et d'Electronique de Puissance) à Lille, dans l'équipe modélisation. Je tiens d'ailleurs à remercier l'ensemble des membres de cette équipe pour leur accueil et leur soutien. Je remercie aussi chaleureusement MM PIRIOU, et MIPO, qui ont encadré ma thèse au laboratoire et à Valeo, pour leurs conseils, et leurs idées, toujours intéressantes et constructives. Je remercie aussi Thomas HENNERON, qui a suivi de près mes travaux. Il a aidé à la compréhension, la réalisation de cette recherche, et aussi a su se rendre disponible dans les moments difficiles, et a même développé d'autres applications pendant la thèse ! Je tiens aussi à remercier M. Joao Pedro BASTOS, qui a aimablement accepté de présider mon jury de thèse, loin de son laboratoire brésilien. Je remercie aussi MM Frédéric BOUILLAULT, et Mouloud FELIACHI pour avoir accepté le rôle de rapporteur de mes travaux, et de les juger. Je tiens à remercier M. TINZEFTE, avec qui nous avons énormément travaillé, discuté. Il a permis beaucoup d'avancées, et de comprendre beaucoup de choses concernant la résolution des systèmes ! J'ai une pensée toute particulière pour mes voisins de bureau : Francisc, Julien, Keyu et Loïc, qui m'ont aidé tout au long de ma thèse et ont supporté ma présence, ainsi qu'à l'ensemble des thésards du labo en général, et du P2 en particulier. Je remercie aussi l'ensemble des personnels du P2 à la fac, professeurs ou non, car sans eux aucune thèse ne serait possible Je remercie toute les personnes qui de près ou de loin ont permis à ces travaux de voir le jour, et de se réaliser dans de si bonnes conditions. Et surtout, je remercie mes parents, et ma famille pour leur soutien, les encouragements, les petites attentions, même lointaines qui m'ont aidé à avancer, et m'ont permis de garder courage. Mathieu Aubertin Mémoire de thèse Ce mémoire est dédié à celle qui va partager ma vie. Pour toi, Khadija… Résumé Mémoire de thèse Mathieu Aubertin 3 Contribution à la modélisation 3D des machines électriques par décomposition de domaines et recollement de maillages Résumé : La méthode des éléments finis est une méthode de modélisation des systèmes, utilisée dans l'ensemble des domaines de la physique ainsi que dans l'ingénierie. Elle permet d'obtenir des résultats précis. Cependant la nécessité de modéliser des systèmes de plus en plus complexes, avec une précision de plus en plus grande, demande une puissance de calcul qui n'est pas toujours disponible. Il est ainsi nécessaire, afin de résoudre ces problèmes, de trouver des méthodes de calcul permettant de conserver cette précision, mais de réduire le temps de calcul. Une solution pour tenter de palier à ce défaut est de décomposer le problème complexe initial en plusieurs sous-problèmes, maillés indépendamment, et entre lesquels il est nécessaire de coupler les solutions. Quelques méthodes, permettant de recoller des maillages, sont étudiées dans ce présent mémoire. Elles sont présentées ainsi que quelques outils liés, telles que des méthodes de résolution, et des fonctions de formes plus adaptées à leur utilisation. Il est montré, à travers ces travaux, qu'il est tout à fait possible de recoller les maillages en électrotechnique, et par là d'obtenir des résultats intéressants en termes de précision, et de qualité de solution.

The invention relates to a polyphase electric motor comprising a stator (1) carrying at least thr... more The invention relates to a polyphase electric motor comprising a stator (1) carrying at least three coils (33, 43, 36, 46, 37, 47) and consisting of 12 K radially extending teeth and a rotor (2) having 5. K pairs of magnetic poles, K being equal to 1 or 2, the rotor (2) being constituted by a core (150) of ferromagnetic material and having alternating magnetic poles 5K, 5K and non-magnetic salient poles characterized in that the stator (1) has teeth (3, 6, 7, 13, 16, 17, 20, 21, 22, 23, 24, 25) of rectangular or trapezoidal cross-section converging towards the center of the engine.

Digests of the 2010 14th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation, 2010

ABSTRACT In this paper, an adapted preconditioner and Conjugate Gradient (CG) are presented for t... more ABSTRACT In this paper, an adapted preconditioner and Conjugate Gradient (CG) are presented for the matrix system obtained from the Mortar method applied to the potential formulations. As example of application a magnetostatic problem is studied to validate the reduction of the iterations number for the preconditioned iterative method.

IEEE Transactions on Magnetics, 2010

An approach based on the double Lagrange multipliers is developed using the finite element method... more An approach based on the double Lagrange multipliers is developed using the finite element method in order to impose complex periodic or anti-periodic boundary conditions. The magnetostatic equations are solved using the vector or scalar potential formulations. In order to show the possibilities of the proposed approach, an example of application is studied and the results are discussed.

IEEE Transactions on Magnetics, 2012

IEEE Transactions on Magnetics, 2008

Recently, magnetic gearboxes know a real interest. Due to the use of rare earth magnets, they rea... more Recently, magnetic gearboxes know a real interest. Due to the use of rare earth magnets, they reach high performances. However, their design is often issue from the mechanical gearbox one and then they do not offer any degree of freedom. In this paper, we propose an electromagnetic gearbox constituted of two electromagnetic structures, one fit inside the other. As each of both structures has its own electrical supply, this introduces two degrees of freedom. Thus, the system can ensure as well the gear operating than that of the clutch. First, the operating of the system is described and the electromagnetic structures introduced. Then, its behavior is studied using a numerical model based on 3-D-finite-element method (FEM). Different results given by 3-D analysis are presented.

La méthode des éléments finis est une méthode de modélisation des systèmes, utilisée dans l’ensem... more La méthode des éléments finis est une méthode de modélisation des systèmes, utilisée dans l’ensemble des domaines de la physique ainsi que dans l’ingénierie. Elle permet d’obtenir des résultats précis. Cependant la nécessité de modéliser des systèmes de plus en plus complexes, avec une précision de plus en plus grande, demande une puissance de calcul qui n’est pas toujours disponible. Il est ainsi nécessaire, afin de résoudre ces problèmes, de trouver des méthodes de calcul permettant de conserver cette précision, mais de réduire le temps de calcul.Une solution pour tenter de palier à ce défaut est de décomposer le problème complexe initial en plusieurs sous-problèmes, maillés indépendamment, et entre lesquels il est nécessaire de coupler les solutions. Quelques méthodes permettant de recoller ces maillages sont étudiées dans ce présent mémoire. Elles sont présentées ainsi que quelques outils liés, tels que des méthodes de résolution, et des fonctions de formes plus adaptées à leur ...