Multibody system Dynamics

5 crédits

30.0 h + 30.0 h

Enseignants

Fisette Paul;

Langue
d'enseignement

Anglais

Thèmes abordés

Définition et classification des systèmes mécaniques articulés (SMA). Spécification principales des logiciels polyvalents traitant de SMA. Formalisme multicorps pour systèmes polyarticulés en chaînes (ex. robots) ou avec boucles cinématiques (ex. véhicules) : génération automatique des équations dynamiques et algorithmes d'intégration numérique (systèmes d'équations mixtes algébriques et différentielles (DAE).

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil mécaniciens », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :

AA1.1, AA1.2, AA1.3
AA2.3, AA2.4, AA2.5
AA3.2, AA3.3
AA5.1, AA5.2, AA5.3
AA6.2, AA6.4

Plus précisément, au terme du cours :

Assurer aux étudiants une formation complémentaire en mécanique du rigide par le biais de l'étude (géométrique, cinématique et dynamique) de mécanismes articulés complexes.
Développer l'aptitude à concevoir, écrire et/ou utiliser des programmes permettant une modélisation automatique de systèmes mécaniques articulés (robots, véhicules, suspensions et autres mécanismes) en vue de leur analyse géométrique, cinématique et/ou dynamique.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

Définition et classification des systèmes mécaniques articulés (SMA). Spécification principales des logiciels polyvalents de modélisation et d'analyse de SMA.
Formalisme multicorps pour systèmes polyarticulés en chaînes (ex. robots) ou avec boucles cinématiques (ex. véhicules) : notion de grandeurs barycentriques, génération automatique des équations dynamiques avec multiplicateurs de Lagrange.
Méthode du "coordinate partitioning".
Analyse numérique : équilibre, analyse modale, intégration numérique et dynamique inverse.
Applications particulières : robots manipulateurs séries et parallèles, véhicules sur pneus, véhicules sur rails, SMA comportant des éléments flexibles.

Dans le cadre des exercices, les étudiants réalisent un projet (seul ou par groupe de 2) portant, au choix, sur la modélisation et l'analyse d'un système multicorps ou la lecture et la synthèse d'articles scientifiques.

Méthodes d'enseignement

Travaux pratiques : mini-projet à réaliser par groupes de deux étudiants.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Examen : oral, en deux parties : questions de théorie (à livre ouvert) et questions en rapport avec le projet (théorie, hypothèse de modélisation, mise en oeuvre informatique).

Ressources
en ligne

http://icampus.uclouvain.be/claroline/course/index.php?cid=MECA2802

Bibliographie

Référence de base :

P. Fisette et J.C. Samin : Symbolic Modelling of Multibody Systems, à paraître chez Klawer Academic Press.

Références (conseillées) :

Parviz E. Nikravesh, Computer-Aided Analysis of Mechanical Systems, Prentice Hall Inc., 1988.
Haug, E.-J. : Computer Aided Kinematics and Dynamics of Mechanical Systems, Allyn and Bacon, Boston, 1989.

Faculté ou entité
en charge

MECA

Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme

Sigle

Crédits

Prérequis

Acquis
d'apprentissage

Master [120] : ingénieur civil électromécanicien

ELME2M

Master [120] : ingénieur civil mécanicien

MECA2M

Master [120] : ingénieur civil biomédical

GBIO2M