Optimisation topologique d'une machine électrique sans information initiale : Aspects multi-matériaux et multi-physiques

Au LMSSC, Paris, le 13 avril 2023 à 13h30

Théodore Chérrière
Doctorant, Transducteurs et systèmes d'énergie : méthodologies, conception et contrôle,
Pôle Composants et Systèmes pour l'Énergie Électrique (CSEE),
Laboratoire des Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Énergie (SATIE),
ENS Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette

L'optimisation topologique est une méthode de conception automatique qui vise à trouver une distribution de matériaux minimisant un certain critère. Elle a d'abord été largement développée en génie mécanique, puis étendue à plusieurs domaines de la physique, tels que les machines électriques. L'un des avantages de cette approche est qu'elle ne nécessite aucune information initiale sur la géométrie, ce qui la libère des préjugés des concepteurs humains.

Cependant, cette méthodologie est généralement appliquée à la distribution de deux matériaux (typiquement fer / air) ; ainsi, la plupart des travaux qui traitent des machines électriques n'optimisent qu'une partie de celles-ci, comme le rotor. Le potentiel créatif de l'optimisation topologique n'est donc pas pleinement exploité.

Cette présentation propose un cadre générique multi-matériaux qui peut gérer l'optimisation de la topologie d'une machine entière. Les performances magnétiques et la tenue mécanique sont prises en compte. À titre d'exemple, cette méthode est appliquée à un moteur à réluctance triphasé.

Cette présentation est basée sur un travail commun avec :

• Sami Hlioui (SATIE, CY Cergy Paris Université)
• Luc Laurent (LMSSC, Cnam Paris)
• François Louf (LMPS, ENS Paris-Saclay)
• Hamid Ben Ahmed (SATIE, ENS Rennes)
• Mohamed Gabsi (SATIE, ENS Paris-Saclay)
• Pierre Duysinx (Automotive Engineering Research Group, Université de Liège, Belgique)
• Christophe Geuzaine (Montefiore Institute, Université de Liège, Belgique)
• Eduardo Fernández (Automotive Engineering Research Group, Université de Liège, Belgique)