Formation ECAM Arts & Métiers
Ingénieur généraliste en 5 ans
Données Générales
Programme Académique Formation ECAM Arts & Métiers Responsables Module :
NOYEL Jean-Philippe, VIALA Serge
Type d'EC Cours
Cours : 20h00
TP : 16h00
Travail personnel 14h00
Durée totale : 50h00
Statut :
Obligatoire
Période :
SEMESTRE 6
Langue d'enseignement :
Français
Compétences visées
Objectif :
Connaître et savoir choisir les paramètres physiques et les paramètres d'analyse qui influent sur les résultats d'un calcul de contraintes et de déplacements par éléments finis, selon que la structure est isostatique ou hyperstatique, linéaire ou non linéaire, et qu'elle est sollicitée au-delà de la limite élastique du matériau ou non.

Compétences visées :
Être capable d'utiliser à bon escient un logiciel de calcul par éléments finis afin d'obtenir des valeurs de contraintes et de déplacements en accord avec la réalité, quel que soit le contexte de l'étude.
Contenu
Le cours est divisé en deux parties.

Une partie "Résistance des Matériaux" qui expose au travers de cours et d'exercices, les paramètres physiques qui influent sur le comportement d'une structure.
Cette partie contient les chapitres suivants :
- calculs des déplacements dans les structures de poutres,
- étude des particularités des structures hyperstatiques par rapport aux structures isostatiques,
- introduction au calcul plastique, notions d'adaptation plastique et de ruine plastique,
- introduction aux instabilités élastiques et aux non linéarités géométriques, exemple du flambement des poutres comprimées.

Une partie "Calcul par Eléments Finis" qui expose au travers de cours et de comparaisons de résultats de calculs, les paramètres d'analyse dont les choix doivent être raisonnés.
Cette partie contient les chapitres suivants :
- méthode des Eléments Finis : notion d'approximation et influence du maillage,
- types d'éléments,
- conditions aux Limites,
- options d'analyse.

Des travaux pratiques sont associés à chacune de ces parties.

Les travaux pratiques associés à la partie "Résistance des Matériaux" comportent des vérifications expérimentales, en plus de simulations par éléments finis. Ces TP sont les suivants :
- mise en équations d'un problème non linéaire (élastique souple chargé transversalement), résolution des équations, vérification expérimentale des résultats, utilisation d'un logiciel de calculs par éléments finis afin de reproduire les phénomènes observés,
- étude expérimentale du flambement d'une poutre comprimée dans différents cas de chargement, utilisation d'un logiciel de calculs par éléments finis afin de reproduire les phénomènes observés.

Les travaux pratiques associés à la partie "Calculs par Eléments Finis" ont pour but de permettre aux étudiants d'utiliser par eux-mêmes un logiciel de calcul reconnu dans l'industrie (ANSYS), de leur faire découvrir l'étendue des possibilités de ce logiciel et de les sensibiliser aux risques d'erreurs de modélisation. Ces TP sont les suivants :
- découverte de la méthode des éléments finis : principe d'approximation et influence du maillage
- synthèse sur l'activité calcul de structures : dimensionnement d'une structure (comparaison RDM –EF dans les zones assimilables à des poutres, étude d'influence du maillage dans les zones de concentrations de contraintes, interprétation des résultats, analyse élasto-plastique.
Prérequis
EC Résistance des Matériaux et EC Mécanique du solide de l'UE Génie Matériaux et Structures
Bibliographie
S. Viala, J.P. Noyel - Supports de cours mis à disposition sur l'Intranet ECAM.
J.C. Craveur - « Modélisation des structures - calcul par éléments finis » 2ème édition Dunod
D. Gay, J. Gamblin – « Dimensionnement des structures » hermes
J.C. Craveur – P. Jetteur – « Introduction à la mécanique non linéaire » Dunod
Évaluation(s)
Nature Coefficient Objectifs
1Devoir écrit1Vérifier la compréhension de l'influence des paramètres physiques et des paramètres d'analyse sur les résultats d'un calcul, en fonction de la modélisation effectuée et des conditions du calcul
2TP0,5Vérifier l'aptitude des étudiants à utiliser un logiciel de calcul par éléments finis et à interpréter des écarts entre des résultats de mesures et des résultats de calculs