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  • Fin d'inscription
  • Inscription close
  • Début du Cours
  • 16 jan 2017
  • Fin du cours
  • 02 avr 2017
  • Effort estimé
  • 2 à 3 h/semaine
  • Langue
  • Français

À propos de ce cours

Les structures mécaniques qui nous entourent (automobile, avion, ponts…), se déforment sous l’effet de chargements extérieurs. Le rôle du concepteur est de faire en sorte que ces déformations ne nuisent pas au bon fonctionnement des structures. Pour cela, il dispose de différents outils de dimensionnement :

  • la théorie des poutres permet, dans le cas où les solides possèdent des géométries élancées, d’obtenir rapidement des dimensions adaptées aux différents critères du cahier des charges ;
  • la mécanique des milieux continus permet de dépasser ces restrictions sur la géométrie mais possède l’inconvénient majeur de conduire à des problèmes mathématiques complexes dont on ne peut extraire la solution ;
  • la simulation numérique, via la méthode des éléments finis, permet de fournir une solution approchée au problème de mécanique des milieux continus et donc de finaliser le dimensionnement.

L’objectif pédagogique principal est de présenter et de mettre en œuvre les différents outils de dimensionnement en calcul de structures. L’originalité du cours est de mettre en évidence les atouts de ces outils, tout comme leurs limites, au travers d’un même support qui constituera un fil conducteur.

Organisation

L'ensemble du cours est réparti sur 2 MOOC :

  • MOOC Pratiques du Dimensionnement en Mécanique - Partie 1 (Septembre-Novembre):
    • Résistance des matériaux
  • MOOC Pratiques du Dimensionnement en Mécanique - Parties 2/3/4 (Janvier-Mars):
    • Théorèmes énergétiques
    • Simulation par éléments finis
    • Aspects expérimentaux

Il n'est pas obligatoire d'avoir suivi la Partie 1 pour s'inscrire à ce cours. Cependant les résultats de la résistance des matériaux seront considérés comme acquis.

Un ensemble de formats complémentaires sera utilisé : cours vidéo, résumés de cours et exercices corrigés grâce aux quizz, support pdf…

Évaluation

L’évaluation sera réalisée par partie sous la forme d’un devoir QCM, et sera complétée par la notation des exercices disséminés au long de la séquence.

Public visé

Ce cours s’adresse à des étudiants en mécanique (niveau L1 à M1), ingénieurs conception ou calcul, et à toute personne souhaitant approfondir ses connaissances sur le dimensionnement en mécanique.

Equipe pédagogique

Pierre-Alain BOUCARD

Professeur des universités et directeur du département de Génie Mécanique à l'école normale supérieure Paris-Saclay. Ses enseignements et recherches sont axés sur la modélisation et la simulation des structures, ainsi que des méthodes de calcul hautes performances.

Pierre-Alain GUIDAULT

Maître de conférence à l'ENS Paris-Saclay. Il travaille sur les stratégies de calcul multiéchelles par décomposition de domaine et la modélisation du comportement des structures sous chargements complexes.

François LOUF

Maître de conférence à l'ENS Paris-Saclay. Il s'intéresse particulièrement à la conception et au dimensionnement par calculs éléments-finis, ainsi qu'à la validation et au recalage de ces modèles.

Plan du cours

Partie 1 : résistance des matériaux

  • Semaine 1 : hypothèses de la RdM
  • Semaine 2 : torseur de cohésion, notion de contrainte
  • Semaine 3 : sollicitation élémentaire, traction
  • Semaine 4 : sollicitation élémentaire, torsion
  • Semaine 5 : sollicitation élémentaire, flexion
  • Semaine 6 : concentration de contraintes
  • Devoir

Plan du MOOC PDM - Parties 2/3/4

Partie 2 : théorèmes énergétiques

  • Semaine 1 : objectifs, hypothèses, définitions
  • Semaine 2 : énergie de déformation en théorie des poutres. Théorème de réciprocité de Maxwell-Betti
  • Semaine 3 : théorèmes de Castigliano et de Ménabréa
  • Devoir

Partie 3 : éléments finis

  • Semaine 5 : introduction, objectifs. Approximation d'une fonction connue sur une base polynomiale.
  • Semaine 6 : approximation d'une fonction connue sur la base éléments finis
  • Semaine 7 : approximation d'une fonction solution d'un problème poutre
  • Semaine 8 : généralisation à tout type de géométrie
  • Devoir

Partie 4 : aspects expérimentaux

  • Semaine 10 : banc d'essai, extensométrie, réalisation des essais et étude des résultats

Conditions d’utilisation

Conditions d’utilisation du cours

Licence Creative Commons BY NC SA : l’utilisateur doit mentionner le nom de l’auteur, il peut exploiter l’œuvre sauf dans un contexte commercial, il peut créer une œuvre dérivée de l’œuvre originale si l’œuvre dérivée est diffusée sous la même licence que l’œuvre originale.

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