Dynamique des structures [ LAUCE2185 ]
5.0 crédits ECTS
30.0 h + 30.0 h
1q
Enseignant(s) |
Coyette Jean-Pierre ;
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Langue d'enseignement: |
Français
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Lieu de l'activité |
Louvain-la-Neuve
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Ressources en ligne |
Transparents du cours, énoncés des exercices, exercices résolus
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Préalables |
LAUCE1181 ; LMECA2410
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Thèmes abordés |
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Modélisation par éléments finis en dynamique linéaire et non linéaire ;
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Dynamique aléatoire ;
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Interaction fluide-structure.
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Acquis d'apprentissage |
AA 1.1, AA 1.2 et AA 1.3.
A l'issue de ce cours, l'étudiant doit être capable de :
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Comprendre les ingrédients de base d'une méthode d'éléments finis en dynamique des structures dans un contexte linéaire ou (matériellement et/ou géométriquement) non-linéaire, sélectionner une stratégie de solution adaptée, contrôler les conditions de convergence et/ou de stabilité des méthodes mises en 'uvre et exploiter correctement les résultats produits ;
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Caractériser des excitations aléatoires, décrire des processus stationnaires et instationnaires, faire le lien entre les descriptions spectrales et temporelles de telles excitations, évaluer la réponse de structures soumises à ces excitations aléatoires, sélectionner des stratégies de calcul adaptées, interpréter et exploiter les résultats (statistiques de dépassement de seuil, estimation de la durée de vie d'une structure, etc) ;
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Décrire les aspects physiques de l'interaction fluide-structure dans un cadre élasto-acoustique, formuler des modèles couplés appropriés, gérer les effets de surface libre, calculer les modes de ballottement de fluides dans des réservoirs, évaluer les modes couplés de systèmes hydro-élastiques, calculer la réponse forcée de systèmes vibro-acoustiques.
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Modes d'évaluation des acquis des étudiants |
Examen à livre fermé ou ouvert (à convenir) - 4 heures maximum.
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Méthodes d'enseignement |
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Enseignement ex-cathedra sur base de transparents (iCampus) pour le volume 1 ;
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Projet encadré pour le volume 2.
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Contenu |
Modélisation par éléments finis en dynamique linéaire et non linéaire :
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Classes de problèmes (élasticité linéaire, non-linéarités matérielles et géométriques) ;
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Description variationnelle d'un problème dynamique ;
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Approches énergétiques ;
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Formulation de méthodes d'éléments finis en déplacement ;
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Solution de systèmes différentiels, approches implicites et explicites ;
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Conditions de stabilité et de convergence ;
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Problèmes aux valeurs propres, stratégies d'extraction modale, techniques de superposition modale ;
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Calcul de fonctions de réponse fréquentielle ;
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Evaluation d'indicateurs globaux (vitesse quadratique moyenne).
Dynamique aléatoire :
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Classes d'excitations aléatoires ;
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Description de processus stationnaires et instationnaires ;
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Fonction de corrélation et spectre de puissance ;
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Description d'excitations aléatoires distribuées (couche limite turbulente, champ diffus) ;
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Echantillonnage d'excitations aléatoires ;
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Evaluation de la réponse d'une structure soumise à une excitation aléatoire ;
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Traitement dans les domaines temps et fréquence ;
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Approche modale, traitement de systèmes continus élémentaires ;
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Statistiques de dépassement de seuil, évaluation de l'endommagement d'une structure soumise à des excitations aléatoires, estimation de la durée de vie.
Interaction fluide-structure :
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Description des petits mouvements de fluides non-visqueux ;
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Prise en compte des effets de surface libre, modes de ballottement, évaluation de la réponse de systèmes hydro-élastiques, traitement analytique du couplage d'une plaque rectangulaire et d'une cavité acoustique parallélépipédique, modèles d'éléments finis élasto-acoustiques, évaluation des effets de couplage, sélection d'une stratégie de solution adaptée, étude de la convergence.
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Bibliographie |
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Transparents du cours (iCampus)
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« Random vibrations : Theory and Practice », P.H. Wirsching, T. L. Paetz et H. Ortiz, John Wiley, 1995.
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« Théorie des vibrations, application à la dynamique des structures », M. Géradin et D. Rixen, Masson 1996.
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« Fluid structure interaction », H.J.P. Morand et R. Ohayon, John Wiley, 1995.
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Autres infos |
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Mise à disposition de scripts Matlab
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Mise en 'uvre de logiciels commerciaux (MSC Nastran, Actran, etc.)
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Cycle et année d'étude |
> Master [120] : ingénieur civil des constructions
> Master [120] : ingénieur civil mécanicien
> Master [120] : ingénieur civil électromécanicien
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Faculté ou entité en charge |
> GC
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