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STM-GC-11-Modélisation avancée des matériaux et des structures du Génie Civil

ue-gct-stm-gc-11

Responsable(s) du contenu pédagogique


Total crédits : 4
Total heures : 42 (15 cours, 13,5 TD, 13,5 TP)
Total heures travail personnel : 42


Prérequis

EC connaissances prérequis:

Cours de :
- Mécanique des Milieux Continus : GCT-STM-GC-03*
- Théorie des Poutres : GCT-STM-GCT-01*
- Systèmes de poutres : GCT-STM-GC-04*
- Lois de comportement : GCT-STM-GC-08
- dynamique des structures : GCT-STM-GC-12
- Mécanique des éléments : GCT-STM-GC-09


Objectif

La méthode des éléments finis constitue de nos jours une technique courante de calcul des structures. Son enseignement contribue à la maîtrise de la qualité des calculs. Une première partie de ce cours est dédiée à la présentation des fondements théoriques de la méthode, des propriétés des éléments utilisés ainsi qu'à la compréhension des méthodes de résolution s'y rattachant. Dans un second temps, nous étendons les concepts de la méthode des éléments finis à l'étude des domaines en élasto-dynamique. La dernière partie décrit, quant-à l'utilisation des éléments finis pour modéliser les structures de plaques.


Programme

Notions de systèmes discrets et continus
- Méthodes d'approximation (locales et Variationnelles)
- Théorèmes énergétiques
- Le concept d'élément fini : formulation en déplacements et en forces, compatibilité et convergence,
notion de discrétisation de la géométrie et des variables
- Fonctions d'interpolation
- Matrices de rigidité et vecteurs élémentaires et globaux
- Procédure d'intégration et règles d'assemblage
- Méthodes de résolution et de prise en compte des conditions aux limites
- Mise en œuvre en élasticité
- Éléments Finis pour les plaques
- Éléments Finis en dynamique


Compétences attendues

- Connaître et expliquer les concepts théoriques relatifs à un large champ de sciences fondamentales
- Connaître les thématiques de recherche liées à la spécialité d'ingénieur
- Formaliser un problème à l'aide d'outils analytiques ou numériques
- Être capable de résoudre un problème scientifique à l'aide de méthodes analytiques ou numériques
- Comprendre les interactions entre des champs de sciences fondamentales connexes
- Être capable de transposer les connaissances scientifiques dans le domaine de la spécialité
- Identifier un problème, le reformuler
- Déterminer les leviers d'actions permettant de résoudre un problème
- Identifier et comparer des méthodes de résolutions potentielles
- Choisir une méthode de résolution adaptée au problème et en évaluer l'efficacité
- Choisir, appliquer et adapter les méthodes d'analyse et de spécifications du besoin
- Analyser et comparer un large champ de données techniques
- Définir les solutions techniques répondant au besoin
- Établir les modèles en vue de la prévision du comportement du produit ou du système
- Choisir et appliquer les méthodes de dimensionnement et de modélisation
- Réaliser et interpréter des simulations
- Être capable de faire l'état de l'art scientifique et technique y compris dans un domaine non familier
- Faire preuve d'esprit critique et de créativité pour développer des idées originales et nouvelles
- Proposer des solutions innovantes
- Évaluer le potentiel d'application d'une technologie émergente dans la spécialité l'ingénieur
- Concevoir, exploiter et évaluer un modèle, une simulation ou une expérimentation


Contraintes pédagogiques - Méthodes pédagogiques

Semaine 1 : 2 C
Semaine 2 : 2 C +1 TD
Semaine 3 : 2 C +1 TD
Semaine 4 : 1 C+ 1 TD
Semaine 5 : 1 C + 1 TD
Semaine 6 : 1 C + 1 TD + Début des TP
Semaine 7 : 1 C + 1 TD
Semaine 8 : 1 C + 1 TD
Semaine 9 : 1 C + 1TD
Semaine 10 : 1 C + 1 TD
Semaine 11 : 1 C + 2 TD
Semaine 12 : 2 TD
Semaine 14 : Contrôle


Contraintes pédagogiques - Moyens spécifiques

Cours et TD en en progression simultanée; TP décalés en fin de semestre
Les Travaux Pratiques ont lieu au laboratoire d'informatique du Génie Civil [LIGC]


Mode d'évaluation

Rapports des Travaux Pratiques
Contrôle continu



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