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Chauffage induction industrie manufacturière

Transports

Objectifs

Le chauffage par induction est utilisé dans de nombreuses applications industrielles. L’une d’elles est le frettage, ou l’assemblage de deux pièces par un ajustement serré, dont le but peut être de transmettre un couple mécanique sur une pièce en rotation comme un rotor.

Dans ce cas l’enjeu est simple mais crucial : il faut correctement dimensionner la puissance injectée par des inducteurs (dont le principe physique est le même que celui utilisé dans les plaques de cuisson à induction chez un particulier) afin de suffisamment dilater l’alésage de la pièce qui va s’ajuster sur l’arbre en rotation, puis se rétracter en revenant à température ambiante.

Résultat et informations obtenues

La simulation multiphysique du champ électromagnétique et du courant induit, du transfert thermique et de la déformation mécanique dans la pièce à dilater permet de vérifier ce dimensionnement et de choisir les bons paramètres du générateur de courant du premier coup.

Champ électromagnétique du chauffage par induction

L’image permet de visualiser le champ magnétique créé par les inducteurs (lignes de champ en bleu), et le courant induit dans la pièce (dégradé de couleurs de vert pour le minimum, à rouge pour le courant maximal juste sous les inducteurs).

Elévation de température et contraintes mécaniques dans l’alésage

L’animation permet de visualiser l’élévation de température (couleur de température maximale en jaune clair) sur la géométrie déformée de la pièce au cours du temps (déformation amplifiée par rapport à la déformation réelle). La pièce est coupée sur un secteur afin de mieux la visualiser.

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