v2.3.2 (2860)

Cours scientifique - MS205 : Interactions fluide-structure

Domaine > Mécanique des fluides et énergétique.

Descriptif

La dynamique des systèmes couplés fluide-structure prend une place sans cesse croissante dans les préoccupations des ingénieurs et chercheurs. La tendance est de concevoir des structures de plus en plus souples et légères, et soumises à des chargements fluides fluctuants parfois importants. Ce module à pour but de fournir les éléments théoriques nécessaires à la modélisation physique et à la résolution de tels problèmes. Les principaux phénomènes physiques observés lorsque la dynamique d'un solide est couplée à la dynamique d'un fluide seront mis en évidence : phénomènes de masse et de raideur ajoutées, de couplage de modes, instabilités de flottement et de flambage... On retrouve ces phénomènes dans de nombreux problèmes industriels, tels que l'aéronautique, le génie civil, maritime, électronucléaire ou encore la biomécanique. Le cours sera illustré par des exemples puisés dans ces différents domaines. Nous introduirons et utiliserons différents outils pour la résolution de ces problèmes, tels que l'analyse dimensionnelle, l'analyse modale et différentes méthodes numériques.

Objectifs pédagogiques

 

Être capable de calculer différents chargements fondamentaux s'exerçant sur une structure en oscillation dans un fluide: masse ajoutée, raideur ajoutée, amortissement ajouté.

Être capable de prédire des instabilités de flambage et de flottement dans des cas simples de structures en interaction avec un écoulement.

nombre d'heure en présentiel

21

nombre de blocs

7

Volume horaire par type d'activité pédagogique : types d'activité

  • Contrôle : 3
  • Travaux dirigés en salle info : 2
  • Cours magistral : 6
  • Petite classe : 10

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

Cours de mécanique des solides et des fluides de première année. Notions d'analyse modale recommandées (cours MS204).  

 

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

Vos modalités d'acquisition :

Examen écrit.
Projet informatique.

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 10
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 2 ECTS
  • Scientifique acquis : 2

Le coefficient de l'UE est : 2

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

L'UE est évaluée par les étudiants.

Programme détaillé

1. CM: Introduction aux phénomènes couplés fluide-structure, équations fluide et solide, adimensionnement des équations
2. PC: TD1

 

3. CM: Petits mouvements d'un solide au contact d'un fluide au repos, phénomènes de masse, de raideur ajoutées
4. PC: TD2

 

5. CM: Effets visqueux et couplages avec une surface libre
6. PC: TD3

 

7. CM: Aéroélasticité, phénomènes de flottement et de flambage.
8. PC: TD4

 

9. CM: Couplages forts
10. PC: TD5

 

11. CM: Effets de sillage et d'instationnarité de l'écoulement
12. TD: TD6

 

13. Contrôle

 

14. CM: Cours uniquement pour les étudiants de M2
15. CM: Cours uniquement pour les étudiants de M2
16. TD: TD en salle info uniquement pour les M2
17. CM: Cours uniquement pour les étudiants de M2
18. TD: TD en salle info uniquement pour les M2

Mots clés

Interaction fluide structure, masse ajoutée, vibrations sous écoulement, instabilités de flambage et de flottement

Méthodes pédagogiques

Cours magistral, séances d'exercices et projet numérique
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