Description du module
Mcanique numrique des structures (CSM) Gnralits
Nombre de crdits ECTS 3
Sigle du module TSM_CSM
Responsable du module Jrg Kffer, FHNW
Langue Explications concernant les langues dfinies par site:
Lenseignement se droule dans la langue dfinie ci-dessous selon le site/ la ralisation. La documentation est disponible dans les langues dfinies ci-dessous. En prsence de plusieurs langues, un
pourcentage par langue est indiqu (100% = documentation complte) Lexamen est entirement (100 %) disponible dans la langue coche selon le site / la ralisation.
Berne Lausanne Lugano Zurich Enseignement E 100% E 100% F 100% E 100% E 100% D 100%
Documentation E 100% E 100% E 20% F 80% E 100% E 100% E 100% D %
Examen E 100% E 100% E 100% F 100% E 100% E 100% E 100% D 100%
Catgorie du module Bases thoriques largie FTP
Approfondissement technique et scientifique - TSM
Modules de savoirs contextuels - CM
Priodes 2 priodes denseignement frontal et une priode dexercice par semaine Conditions dadmission
Connaissance et comptences prrequises
Trs bonnes connaissances en mcanique des structures et rsistance des matriaux Connaissances des mthodes numriques Connaissances de base des mthodes de simulation telle que la simulation FEM
Brve description /Explication des objectifs et du contenu du module en quelques phrases Le module transmet aux tudiants des connaissances tendues en simulation numrique de problmes statiques et dynamiques avancs de la mcanique des structures. Une importance particulire est attache la validation des modles de simulation et aux possibilits de vrification des rsultats. Objectifs, contenu et mthodes
Objectifs dapprentissage et comptences vises
Une fois ce module achev, les tudiants seront capables d'appliquer en pratique la thorie de la mthode des lments finis; d'aborder de manire systmatique des problmes de simulation numrique; d'exploiter, dans le cadre du dveloppement de produits, le potentiel de la simulation numrique pour les problmes
de mcanique des structures, mais aussi d'en connatre les limitations; de valider un modle de simulation et de vrifier les rsultats obtenus; d'valuer linfluence deffets non-linaires et d'en tenir compte dans le cadre de simulations non-linaires; d'effectuer des simulations dynamiques.
Contenu du module avec pondration des contenus denseignement
Introduction: simulation numrique avance dans le dveloppement de produits, importance, possibilits et limitations Thorie de la mthode des lments finis: mthode des rsidus pondrs, principe du travail virtuel, discrtisation,
fonctions dinterpolation et classes d'lments, intgration numrique, mise en place du systme d'quations Modlisation: classification des types de simulation (statique, dynamique, linaire, non-linaire, stationnaire, non-
stationnaire, 2D, 3D, symtrique, etc.), slection des lments appropris, proprits des matriaux, conditions limites, charges, rsolution des quations
Vrification et validation: rsolution des quations, interprtation des rsultats de la simulation, connaissance des erreurs possibles et des sources d'erreurs
Non-linarits: non-linarits gomtriques, problmes de stabilit, non-linarit du comportement des matriaux (modles constitutifs de matriaux), problmes de contact et leur modlisation
Dynamique: analyse modale, intgration temporelle directe (explicite et implicite), superposition modale, analyses de rponse en frquence
Semaine Thme 1 Introduction la simulation et aux mthodes numriques 2 Thorie de la mthode des lments finis (FEM) 3 Thorie de la mthode des lments finis (FEM) 4 Modlisation en mcanique des structures 5 Modlisation et procds de rsolution 6 Interprtation des rsultats, vrification et validation 7 Introduction aux simulations FEM non-linaires 8 Non-linarits gomtriques et contacts 9 Problmes de stabilit (flambage, voilement, etc.)
10 Modles de matriaux non-linaires 11 Modles de matriaux non-linaires 12 Analyse modale, dtermination des frquences propres 13 Intgration temporelle directe (explicite et implicite, amortissement) 14 Superposition modale, analyse de rponse en frquence
Le module est subdivis en 3 cours. Cours Dsignation Semaine
1 Thorie de la mthode des lments finis 1-6 2 Mcanique des structures non-linaires 7-11 3 Dynamique des structures 12-14
Mthodes denseignement et dapprentissage Cours frontal, exercices et tudes de cas
Bibliographie Robert D. Cook, Concepts and applications of Finite Element Analysis, 2002 Huebner K.H., The Finite Element Method for Engineers, John Wiley & Sons Inc, 2001 Zahavi E., Barlam D., Nonlinear Problems in Machine Design, CRC-Press, 2001 Bathe K.J., Finite Element Procedures, Prentice Hall, 1995 Humar J.L., Dynamics of Structures, Prentice Hall, 1990
Mode dvaluation Conditions dadmission aux examens de fin de module (tests exigs) Aucune
Principe pour les examens: Tous les examens de fin de module rguliers sont organiss sous la forme crite. Les examens de rattrapage peuvent tre en forme crite ou en forme orale.
Examen de fin de module rgulier et examen de rattrapage crit Type dexamen crit
Dure de lexamen 120 minutes
Moyens autoriss Pas de moyen auxiliaire
Moyens autoriss
Moyens lectroniques: calculatrice
Format papier: tout document autoris pour exercices
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