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Modélisation et simulation par éléments finis J. Cugnoni, LMAF / EPFL, 2009.

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1 Modélisation et simulation par éléments finis J. Cugnoni, LMAF / EPFL, 2009

2 Objectifs Transmettre les bases techniques et méthodologiques utiles à la réalisation d'études par éléments finis de problèmes concrets de mécanique des solides et des structures Au travers dexercices pratiques, développer une vision critique des possibilités et des limitations de ces méthodes numériques et des logiciels existants.

3 Acquis dapprentissage A la fin du cours, vous devrez être capable de: Appliquer une méthodologie de modélisation rigoureuse à un problème concret donné à partir dun cahier des charge Réaliser une analyse par éléments finis à laide du logiciel Abaqus et rédiger un rapport détude complet Expliquer les grands principes de la modélisation par éléments finis en élasticité linéaire et justifier les choix de modélisation réalisés (type déléments, conditions limites, modèles de matériau, critères).

4 Examens Lacquisition du contenu sera vérifiée à la fin du semestre par un examen écrit durant lequel vous devrez individuellement : 1) Réaliser une étude par éléments finis à partir dun cahier des charges fourni et une géométrie fournie à laide du logiciel de simulation Abaqus 6.8 2) Rédiger un rapport détude complet incluant la description et la justification des hypothèses de modélisation utilisée, lapproche de simulation choisie, et lanalyse des résultats obtenus.

5 Organisation Pré-requis: Bachelor: Méthode des éléments finis. Th. Gmür Approche du cours: Théorie et exercices entremêlés Apprendre à utiliser un logiciel EF : Abaqus Application à des cas « concrets » : thématiques Préparation aux projets / études industrielles: méthode & sens critique Questions pratiques: 40 licences Abaqus !! => Groupe ??, Salle CM Support de cours / exos / tutoriels: Pour approfondir: Master: Mécanique numérique des solides et des structures, Th. Gmür

6 Plan du cours 2010

7 Modélisation / simulation EF Modèle = Abstraction de la réalité dans un but précis Expérience = « Stimuler / perturber » un système pour en évaluer ses réponses Simulation = Expérience virtuelle = « Perturber / stimuler » un modèle du système pour en évaluer ses réponses Modèle entréesortie Perturbations (charges) Réponses

8 Démarche de modélisation / simulation Cahier des charges détude (CDC) Quelles Simulations faut il réaliser et comment? Modélisation Géométrique CAO (CAD) Modélisation Physique ( FE, FV, FD ) Modélisation des cas de charges Analyse / synthèse résultats => réponses (CDC) ?? Validation ? Autres modèles / mesures? Optimisation, itérations design et modèle ? Modélisation Simulation

9 EF: applications pratiques Décision D35

10 EF: applications pratiques CERN, LHC, ATLAS, SCT detector

11 EF: applications pratiques 555 Hz420 Hz Projet SwissCube (pico satellite 1 dm 3 )

12 EF: applications pratiques Isolateurs Composite Composites Metal-céramique

13 Biomécanique

14 Références Documents & exercices sur Méthode des éléments finis en mécanique des structures, Th. Gmür, PPUR, collection enseignement Dynamique des structures: Analyse modale numérique des systèmes mécaniques, Th. Gmür, PPUR, collection enseignement Finite Element Method: A Practical Course G.R. Liu, Livre online sur (*) Finite Element Method, Volume 1 – 3, Zienkiewicz, Taylor, Livre online sur (*) Abaqus Documentation: installé en CM103 ou sur (*) (* accès local EPFL ou VPN)


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