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J. Cugnoni, LMAF / EPFL, 2012. Transmettre les bases techniques et méthodologiques utiles à la réalisation d'études par éléments finis de problèmes concrets.

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1 J. Cugnoni, LMAF / EPFL, 2012

2 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 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 charges 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 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 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 / 40 postes, Salle CM => former des groupes Support de cours / exos / tutoriels: Pour approfondir: Master: Mécanique numérique des solides et des structures, Th. Gmür

6 Plan du cours 2012

7 Objectif: Mettre en pratique le contenu du cours de manière autonome et approfondie Réaliser une étude complète dun système mécanique de votre choix Organisation: Déroulement en parallèle du cours Travail par petits groupes de 2-3 personnes (modulable en fonction de la complexité du sujet) Démarche: identifier un problème à étudier et le documenter rédiger un cahier des charges détude modéliser la géométrie modélisation et simulation par éléments finis analyse, discussion, rédaction du rapport détude

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9 Règles: Le projet doit représenter au min. 15 heures de travail effectif par personne, hors heures de contact Evaluation sur la base du rapport de projet et de la présentation finale. Note de projet = 1 point bonus sur la note finale Travail réparti équitablement dans le groupe, évaluation commune. Documentation: Utilisation possible de toutes les ressources documentaires y compris web, mais les sources doivent être citées; Pas de plagiat ! Le sujet peut être en relation avec un autre cours / TP / projet ou hobbie, mais cela doit être précisé et discuté avec moi au préalable. Présence conseillée durant lheure allouée au projet; le staff reste présent pour répondre à vos questions.

10 Voir

11 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 entrée sortie Perturbations (charges) Réponses

12 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? Validation ? Autres modèles / mesures? Optimisation, itérations design et modèle ? Modélisation Simulation

13 Décision D35

14 CERN, LHC, ATLAS, SCT detector

15 555 Hz420 Hz Projet SwissCube (pico satellite 1 dm 3 )

16 Isolateurs Composite Composites Metal-céramique

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18 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 (*)http://library.epfl.ch Abaqus Documentation: installé en CM103 ou sur (*) (* accès local EPFL ou VPN)


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