Description brève de l’UV

L’UV étudie l’ingénierie multiphysique selon 3 disciplines scientifiques et une approche technologique systématique.

Les 3 disciplines sont la MECanique, la THErmique et l’ELECtricité, couplées progressivement (THErmoELECtricité, THErmoMECanique, ELECtroTHErmoMECanique).

L’approche technologique est pratiquée au travers le logiciel industriel de calcul scientifique ANSYS MECHANICAL APDL. Cette posture permet d’illustrer l’intégralité de l’ingénierie numérique proposée sous forme de scripts, de matrices et de vecteurs, mais également de se concentrer sur les vrais problèmes de l’Ingénieur qui sont la discussion des hypothèses de modélisation et leur validation.

Suivant une pédagogie pyramidale de montée en compétences, les TD sont dédiés à la pratique sur ordinateur de N exercices numériques (N=7 a minima) sur une géométrie élémentaire des 4 repères (cubique, cylindrique, sphérique, torique). La géométrie cubique est totalement traitée en CM lors de sessions « ANSYS Live ». La procédure de calcul à maîtriser est essentiellement la modélisation 3D de la dilatation hétérogène linéaire pilotée en tension électrique DC avec éventuellement un contact collé de surfaces planes (ELECtroTHErmoMECanique). Une fois maîtrisés, et si elles le sont, les compétences acquises en TD permettront de poursuivre sur un Projet consistant en une étude de tenue THErmoMECanique de pièce réelle.

Objectifs de formation de l’UV

Maîtriser les concepts de la modélisation multiphysique (électricité/thermique/mécanique), notamment la THErmoMECanique séquentielle, selon les 4 facettes : physique mathématique, analyse numérique, ingénierie numérique et mise en œuvre sous un logiciel de calcul industriel et généraliste (soit la Main de l'Ingénieur AM19).

Développer une culture technologique et industrielle générale, notamment connaître les valeurs et unités des diverses constantes de l’ingénieur utiles à la modélisation numérique pragmatique.

Acquérir le sens physique et l’autonomie permettant de formuler et résoudre rapidement un problème multiphysique posé selon une méthodologie efficace et optimale.

Rédiger des rapports professionnels d’études d’ingénierie mettant en œuvre le calcul scientifique.

Mots-clés

  • Calcul multiphysique (thermo-électro-mécanique) par éléments finis de type Solides 3D (T10, H20, H8)
  • Bilans textuels décomposés des flux (chaleur en thermique, intensité en électricité et contrainte en mécanique)
  • Eventuellement : contact collé de surfaces fonctionnelles planes (algorithme MPC)
  • Apprentissage des technologies industrielles
  • ANSYS MECHANICAL APDL