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.
* MOOC Francophone est un service de mise en relation sans inscription et sans intermédiaire. Nous n’organisons aucun cours, le lien « Suivre le cours » vous redirige vers la page web des organisateurs. Les participants peuvent également évaluer ce cours en cliquant ici
Intervenant
Pierre-Alain BOUCARD
Professeur des universités et directeur du département de Génie Mécanique à l’ENS Cachan. 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 Cachan. 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 Cachan. 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.Durée
6 semaines
Du 02 Octobre au 23 Novembre 2017Prérequis
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.
Charge de travail
2 à 3 heures / semaine
Coût
Gratuit
Certification
Attestation de suivi avec succés
Déroulement
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 de suivre les deux MOOCs, mais la Résistance des Matériaux sera un prérequis pour le second MOOC.
Un ensemble de formats complémentaires sera utilisé : cours vidéo, résumés de cours et exercices corrigés grâce aux quizz, support pdf…
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.
Programme
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
– DevoirPLAN 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
– DevoirPartie 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
– DevoirPartie 4 : aspects expérimentaux
– Semaine 10 : banc d’essai, extensométrie, réalisation des essais et étude des résultatsPlateforme
France Université Numérique (FUN)
Plate-forme nationale française et propriété du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche. Elle est basée sur la technologie Open edX du MIT et de Harvard.
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