Descriptif
Ce module aborde la problématique de résolution numérique des Equations aux Dérivées Partielles pour des problèmes de mécanique.
Il se divise en 3 parties:
- une première partie permettra aux étudiants de découvrir la méthode des Eléments Finis pour la résolution de problèmes aux limites en particulier en mécanique du solide sur un cas simplifié pour lequel les différentes étapes de la résolution pourront aisément être mises en œuvre. Cette partie fera l'objet de cours, d’un TD puis d’un TP utilisant le logiciel Matlab.
- une seconde partie sera consacrée à une initiation au calcul de Structures en utilisant un logiciel du commerce ABAQUS. Les simulations considérées se limiteront à des problèmes académiques en 2D et/ou 3D pour des applications à la fois orientées en thermique et en mécanique.
- une troisième partie sous la forme d’un projet, permettra de donner aux étudiants une spécialisation en calculs par Eléments Finis sur un cas concret orienté vers la mécanique du solide en tenant de compte de couplage thermomécanique. Cependant l'approche se limitera uniquement à des résolutions linéaires. Cette partie sera également réalisée à l'aide du logiciel ABAQUS.
Objectifs pédagogiques
A la fin de ce module, les élèves seront capables :
- de comprendre les fondements de la méthode des Elements Finis appliquée à un problème de mécanique en (thermo-)élasticité linéaire.
- de mettre en oeuvre une résolution numérique d’un problème aux limites (Equations aux Dérivées Partielles – EDP)
- de comprendre les différentes étapes d’une mise en donnée d’un problème de mécanique par la Méthode des Eléments Finis
- d’utiliser un code de calcul de structures du commerce (ABAQUS) pour la résolution de problèmes linéaires (Thermique, Mécanique, Thermo-mécanique)
- d’avoir un regard critique des résultats obtenus en les comparant à une solution analytique
- d’établir des règles de dimensionnement en déplacement et/ou en contrainte pour des géométries et des conditions aux limites simplifiés.
- de rédiger une note de calculs et un rapport d’étude.
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- UE-IFIE2-S2-MATERIAUX : Matériaux et procédés avancés pour les transports de demain
Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
Mécanique et Résistance des matériaux, Mécanique des milieux continus, Conception mécanique, Bases du Calcul Numérique, Calcul Numérique pour l’Ingénieur, Modélisation/EDP
Format des notes
Numérique sur 20Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
Vos modalités d'acquisition :
L’évaluation des acquis d’apprentissage s’effectuera en 2 étapes:
-concernant les apprentissages de base, par la rédaction de comptes rendus de travaux pratiques abordant l’ensemble des objectifs du module.
-concernant la partie projet, le rendu sera réalisé à l'aide d'une présentation de type powerpoint pouvant éventuellement faire l'objet d'un oral.
En cas de rattrapage, un oral sera proposé afin de permettre une discussion ciblée sur les étapes du projet en lien avec les objectifs non atteints.
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)Le coefficient de l'enseignement est : 1
Programme détaillé
Séq |
Intitulé |
Intervenant |
Cours (h) |
TD (h) |
Projet (h) |
TP (h) |
TAPE (h) |
EV (h) |
Outils Numériques |
Équipement Spécifique |
Commentaires |
1 |
Cours 1/2 |
VV |
1.5 |
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2 |
Cours 2/2 |
VV |
1.5 |
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|
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|
3 |
TD EF |
Tous |
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1.5 |
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|
4 |
TP EF Matlab |
Tous |
|
|
|
1.5 |
|
|
MATLAB |
Salle info |
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5 |
TP EF 2D initiation ABAQUS 1/2 |
Tous |
|
|
|
1.5 |
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
6 |
TP EF 2D initiation ABAQUS 2/2 |
Tous |
|
|
|
1.5 |
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
7 |
TP cas concret Méca 1/2 |
Tous |
|
|
|
1.5 |
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
8 |
TP cas concret Méca 2/2 |
Tous |
|
|
|
1.5 |
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
9 |
TP cas concret Thermique |
Tous |
|
|
|
1.5 |
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
10 |
TP Thermomeca cas concret 1/2 |
Tous |
|
|
|
1.5 |
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
11 |
TP Thermomeca cas concret 2/2 |
Tous |
|
|
|
1.5 |
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
12 |
Projet dimensionnement structures 1/9 |
Tous |
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|
1.5 |
|
|
|
ABAQUS |
Salle info |
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13 |
Projet dimensionnement structures 2/9 |
Tous |
|
|
1.5 |
|
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
14 |
Projet dimensionnement structures 3/9 |
Tous |
|
|
1.5 |
|
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
15 |
Projet dimensionnement structures 4/9 |
Tous |
|
|
1.5 |
|
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
16 |
Projet dimensionnement structures 5/9 |
Tous |
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|
1.5 |
|
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
17 |
Projet dimensionnement structures 6/9 |
Tous |
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|
1.5 |
|
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
18 |
Projet dimensionnement structures 7/9 |
Tous |
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|
1.5 |
|
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
19 |
Projet dimensionnement structures 8/9 |
Tous |
|
|
1.5 |
|
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
20 |
Projet dimensionnement structures 9/9 |
Tous |
|
|
1.5 |
|
|
|
ABAQUS |
Salle info |
|
|
TOTAL |
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3 |
1.5 |
13.5 |
12 |
|
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|