Análisis de la distribución térmica en hierro por corrientes de Eddy utilizando el método de elementos finitos

Abstract

En este trabajo se aborda el análisis del calentamiento por corrientes de Eddy en materiales ferromagnéticos de geometrías cúbicas y rectangulares, utilizando análisis de elementos finitos. Inicialmente se realiza un estudio de las propiedades electromagnéticas y térmicas de los materiales a tratar teniendo en cuenta los modelos, sus limitaciones y principales rangos de trabajo.Así mismo se analiza el fenómeno de la histéresis y su estrategia de modelado e introducción dentrode un planteamiento analítico. Con un tratamiento detallado del fenómeno de corrientes de Eddy en materiales ferromagnéticos,se hace una selección de las formulaciones a emplear junto con un esquema de introducción de lahistéresis, teniendo en cuenta el acople entre el fenómeno electromagnético y el térmico definiendolos términos de generación de calor. Se aplica análisis de elementos finitos a los planteamientosanalíticos encontrados, y se realiza una implementación de los esquemas resultantes considerandoeficiencia y costo computacional. Finalmente se presentan los resultados obtenidos realizando una contrastación con trabajos deotros autores, considerando además el significado físico de los mismos y la consistencia de las soluciones respecto de los modelos que describen el problema.