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

ue-gct-stm-gc-16
Génie Civil

Semestre : 9

Responsable(s) du contenu pédagogique

Saida MOUHOUBI
Cyrille CHAZALLON

Total coefficients : 4

Total heures : 42 (15 cours, 13,5 TD, 13,5 TP)

Total heures travail personnel : 50

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.

Compétences attendues

Axe A1 : CONNAISSANCES ET COMPRÉHENSION
Capacité à mettre en place un raisonnement scientifique rigoureux. Capacité à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales.
- 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
- Identifier et exploiter les interactions entre des champs de sciences fondamentales connexes
- Être capable de transposer les connaissances scientifiques dans le domaine de la spécialité

Axe A2 : ANALYSE TECHNIQUE
Capacité à mobiliser les ressources dans le domaine de la spécialité. Mettre en œuvre des connaissances techniques multidisciplinaires pour résoudre des problèmes d'ingénierie.
- 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

Axe A3 : CONCEPTION TECHNIQUE
Capacité à mobiliser ou à développer des nouvelles méthodes de conception afin de concevoir des produits, des processus et des systèmes en tenant compte des dernières avancées techniques dans le domaine tout en prenant en compte les enjeux environnementaux et énergétiques.
- Choisir et appliquer les méthodes de dimensionnement et de modélisation
- Réaliser et interpréter des simulations

Axe A4 : PRATIQUE DE L’INGÉNIERIE
Aptitude à consulter et appliquer les codes de bonnes pratiques, sur la base d'études scientifiques et techniques, piloter et mettre en œuvre de manière structurée un projet ou un processus en organisant le travail des collaborateurs de l'entreprises dans le respect de la réglementation en matière de sécurité et dans le respect des valeurs sociétales et éthiques.
- Appliquer des méthodes de préconception ou de prédimensionnement

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

Contraintes pédagogiques - Méthodes pédagogiques

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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