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Ce travail de recherche consiste en l'écriture d'une modélisation multiphysique capable de simuler les couplages entre les comportements mécaniques et magnétiques d'un matériau magnétique et dans le cadre d'un contrat avec la Direction des Applications Militaires du Commissariat à l'Énergie Atomique, le cas des ferrites ferrimagnétiques Nickel-Zinc a été traité et la méthode de simulation développée peut être étendue à d'autres matériaux.
Les couplages magnéto-mécaniques ont deux manifestations principales: la déformation de magnétostriction, déformation spontanée d'un matériau magnétique induite par la présence d'un champ magnétique et l'effet des contraintes sur les propriétés magnétiques du matériau.
La compréhension de ce phénomène couplé, nécessite sa caractérisation expérimentale pour mettre au point une stratégie de modélisation. La campagne d'essais menée au LMT Cachan sur des éprouvettes parallélépipédiques comporte des mesures de magnétostriction et de comportement magnétique sous champ quasi-statique et chargement mécanique de traction-compression. Parallèlement des caractérisations magnétiques ont été réalisées au CEA du Ripault sur des tores de ferrite, les sollicitations appliquées étant de la compression axiale et radiale.
La modélisation multiéchelle developpée repose sur un calcul énergétique au niveau de chacun des domaines magnétiques qui composent chaque grain de ferrite. Par minimisation de l'énergie, l'orientation de l'aimantation de chacun des domaines peut être estimée de même que la répartition des domaines. Grâce à une opération d'homogénéisation, le comportement macroscopique est obtenu. Le but de cette modélisation multiéchelle est de prendre en compte un champ de contraintes multiaxial quelconque et ne nécessiter que des caractéristiques physiques du matériau.
Pour la simulation du comportement sous champ magnétique hautes fréquences, la modélisation distingue deux types de phénomènes: la dynamique des parois magnétiques qui séparent les domaines - phénomène local - et le gyromagnétisme qui correspond à une oscillation des spins des atomes - phénomène volumique. Les essais sur le comportement magnétique dynamique sont réalisés au CEA du Ripault, sur des lignes hautes fréquences modifiées pour appliquer des contraintes sur l'échantillon de ferrite.

Publications
Vieille B. (2010).Couplage des comportements magnétique et mécanique des ferrites. Éditions Universitaires Européennes. 192 pages. ISBN-13: 978-6131550362.
Vieille B. (2007). Modélisation de l'effet des contraintes sur le comportement magnéto-mécanique des ferrites. Thèse de Doctorat, ENS de Cachan. Thèse soutenue le 9 Juillet 2007.
Daniel L., Hubert O., Vieille B. (2007). Multiscale strategy for the determination of magneto-elastic behaviour : discussion and application to Ni-Zn ferrites. Int Jal of Applied Electromagnetics and Mechanics. Vol 25. Num 1/4. Pages 31-36.
Hubert O., Daniel L., Vieille B. et Billardon R. (2006). Influence de l'état mécanique multiaxial élastique(-plastique) sur le comportement magnétomécanique d'alliages ferromagnétiques - Résultats expérimentaux et modélisation multiéchelle, Colloque National Mecamat "Approches Multiéchelles en Mécanique des Matériaux", Aussois (France).
Vieille B., Hubert O. et Billardon R. (2005). Modélisation de l'effet des contraintes mécaniques sur le comportement magnétique des ferrites nickel zinc, 17^ème Congrès Français de Mécanique, Troyes (France).
Vieille B. (2004), Comportement magnéto-mécanique des ferrites polycristallines. FFMMIF 7 - 7^ème Forum du Firtech "Mécanique et Matériaux Ile de France", Cachan (France).
Vieille B., Buiron N., Pellegrini Y. P. et Billardon R. (2004). Modelling of the magnetoelastic behaviour of a polycrystalline ferrimagnetic material, Journal de Physique IV, 115, 129-140.
Vieille B., Daniel L., Cerri O., Buiron N., Hubert O. et Billardon R. (2004). Modélisation multi-échelle du comportement magnéto-élastique des ferrites ferrimagnétiques, Colloque National Mecamat "Mécanismes et Mécanique des Matériaux et Structures à Longueur Interne : Comportement et Effets d'Échelles", Aussois (France).
Vieille B., Buiron N. et Billardon R. (2003). Modélisation de l'effet des contraintes sur le comportement magnétique des céramiques polycristallines ferrimagnétiques, 16^ème Congrès Français de Mécanique, Nice (France).
Vieille B., Buiron N., Pellegrini Y. P. et Billardon R. (2003). Modelling of the magnetoelastic behaviour of a polycrystalline ferrimagnetic material, Euromech-Mecamat "7^th European Mechanics of Materials Conference on Adaptive Systems and Materials : Constitutive Materials and Hybrid Structures", Fréjus (France).
Vieille B., Buiron N. et Billardon R. (2002). Modélisation de l'effet des contraintes sur le gyromagnétisme des céramiques polycristallines, Colloque National Mécamat, Aussois (France).