Modélisation et simulation par éléments finis

Présentation au sujet: "Modélisation et simulation par éléments finis"— Transcription de la présentation:

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 d’exercices pratiques, développer une vision critique des possibilités et des limitations de ces méthodes numériques et des logiciels existants.

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

4 Examens L’acquisition du contenu sera vérifiée à la fin du semestre par un examen écrit durant lequel vous devrez individuellement : Réaliser une étude par éléments finis à partir d’un cahier des charges fourni et une géométrie fournie à l’aide du logiciel de simulation Abaqus 6.8 Rédiger un rapport d’étude complet incluant la description et la justification des hypothèses de modélisation utilisée, l’approche de simulation choisie, et l’analyse des résultats obtenus.

5 Organisation Pré-requis: Approche du cours: Questions pratiques:
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 1 103 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 Perturbations (charges) Modèle entrée sortie Réponses

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

9 EF: applications pratiques
Décision D35

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

11 EF: applications pratiques
Projet SwissCube (pico satellite 1 dm3) 420 Hz 555 Hz

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)