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Calcul des structures (UE4-B)

Mis à jour le

Responsable(s) : Mme Lucie ROULEAU, M. Mathieu AUCEJO

Code Cnam : USMC7R
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  • Durée : 50 heures (+/- 10%)
  • Alternance
  • 6 crédits

Présentation

Objectifs

L'UE4-B "Parcours Conception" est constituée de trois ECUE :

ECUE USMEC7R-1 - Calcul des structures par éléments finis - Approfondissement - Coefficient 1

  • Calcul au niveau élémentaire
    • Élément de référence
    • Éléments isoparamétriques
    • Intégration numérique par points de Gauss  
  • Post-traitement des résultats
    • Construction d'un champ de contrainte lissé
    • Norme énergétique
    • Erreur a priori
    • Taux de convergence
    • Estimateur a posteriori d'erreur  
  • Dynamique des structures par éléments finis
    • Formulation variationnelle du problème dynamique
    • Matrice de masse
    • Analyse modale et définition du problème aux valeurs propres
    • Résolution temporelle (méthode de Newmark)
    • Réduction du problème par projection modale  
  • Éléments finis de plaque et de coque
    • Hypothèses cinématiques
    • Formulation variationnelle
    • Discrétisation et matrice de rigidité  
  • Notions de programmation
    • Initiation à l'algorithmique
    • Structure globale d'un code de calcul

ECUE USMEC7R-2 - Mécanique des solides déformables  - Coefficient 1

  • Rappels
    • Comportement linéaire d'un matériau homogène et isotrope
    • Critères de rupture
  • Unicité de la solution d'un problème
  • Contraintes planes
  • Déformations planes
  • Formulations variationnelles
    • Fomulation en déplacements
    • Formulation en contraintes
  • Introduction aux éléments finis
  • Introduction au calcul des structures composites
    • Lois de comportement
      • Matériaux composites quelconques
      • Matériaux orthotropes
      • Matériaux isotropes transverses
      • Matériaux orthotropes en contraintes planes
    • Théorie simplifiée des stratifiés
      • Comportement en membrane
      • Comportement en flexion
      • Couplage membrane-flexion
      • Stratifiés quasi-isotropes

ECUE USMEC7R-3 - Vibrations des structures - Coefficient 1

  • Vibrations des systèmes discrets à N degrés de liberté
  • Équations du mouvement des milieux élastiques minces et massifs : différentes cinématiques de déformation, conditions aux limites
  • Modes propres : calcul exact dans des cas simples
  • Vibrations libres et forcées de structures élastiques : projection modale, ajout d'amortissement, forçage ponctuel ou réparti,
  • Vibrations forcées des structures par décomposition en ondes forcées

Compétences et débouchés

Compétences

Compétences en lien avec la fiche RNCP du diplôme :

  • C2.1 Réaliser et tester la maquette numérique du produit ou du système industriel en utilisant des logiciels CAO afin de valider son principe de fonctionnement.
  • C2.2 Simuler le comportement du produit et/ou système industriel à l’aide de la maquette numérique et de logiciels de calcul de dimensionnement (ABAQUS, NASTRAN, CATIA, FLUENT) afin de vérifier son comportement mécanique (statique, dynamique, acoustique et aérodynamique) en service et d'optimiser le modèle du produit.
  • C2.5 Conduire les essais (statique, dynamique, acoustique, aérodynamique, etc.), analyser et interpréter les résultats de mesure et/ou de calcul en vue de valider une solution technique en conformité avec le cahier des charges.
  • C2.1 Réaliser et tester la maquette numérique du produit ou du système industriel en utilisant des logiciels CAO afin de valider son principe de fonctionnement.
  • C2.2 Simuler le comportement du produit et/ou système industriel à l’aide de la maquette numérique et de logiciels de calcul de dimensionnement (ABAQUS, NASTRAN, CATIA, FLUENT) afin de vérifier son comportement mécanique (statique, dynamique, acoustique et aérodynamique) en service et d'optimiser le modèle du produit.
  • C2.5 Conduire les essais (statique, dynamique, acoustique, aérodynamique, etc.), analyser et interpréter les résultats de mesure et/ou de calcul en vue de valider une solution technique en conformité avec le cahier des charges.
  • C3.8 Faire évoluer le plan de contrôle du produit lors de la montée en charge du système de production et tout au long de sa durée d’exploitation (contrôle a 100% vers un contrôle par prélèvement) afin d’optimiser les coûts en assurant la qualité de production.
  • C4.4 Analyser les journaux de bord du système industriel afin d’identifier ses dysfonctionnements et d’améliorer ses performances du point de vue de la qualité, des coûts, des délais et du suivi des évolutions réglementaires (hygiène, sécurité, ergonomie du poste de travail, environnement, recyclage, …).
  • C4.6 Assurer la maintenance préventive du système et prévoir des modifications (changements de pièces, évolution des logiciels,) ou des adaptations (remplacement d’équipements,) afin de conserver le niveau de performance et d'innovation du système industriel conformément aux exigences contractuelles.

Parcours