Unité pédagogique

TB3 - MODÉLISATION ET SIMULATION NUMÉRIQUES AVANCÉES

Derniere édition le: 17/06/2024

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Responsable:

MOULIN Nicolas

Description générale :

Dans la pratique de son métier, un ingénieur se trouve souvent confronté à des problèmes faisant intervenir des phénomènes physiques complexes. Dans ce contexte, le recours à la modélisation (numérique ou analytique) apparaît évident, mais la complexité croissante des modèles conduit fréquemment l'ingénieur vers des solutions approchées obtenus numériquement (typiquement la méthode des Éléments Finis (EF)).Aujourd'hui, la simulation numérique est utilisée dans de nombreux domaines industriels en recherche et développement: mécanique des solides, mécanique des fluides, sciences des matériaux, astrophysique, physique nucléaire, aéronautique, climatologie, météorologie, physique théorique, mécanique quantique, biologie, chimie… La simulation numérique désigne le procédé selon lequel on exécute un (des) programme(s) sur un (des) ordinateur(s) en vue de représenter un phénomène physique. Les simulations numériques scientifiques reposent sur la mise en œuvre de modèles théoriques. Elles sont donc une adaptation aux moyens numériques des modèles mathématiques. Elles servent à étudier le fonctionnement et les propriétés d’un système et à en prédire l’évolution.Dans la pratique de son métier, un ingénieur se trouve souvent confronté à des problèmes faisant intervenir des phénomènes physiques complexes. Dans ce contexte, le recours à la modélisation (numérique ou analytique) apparaît évident, mais la complexité croissante des modèles conduit fréquemment l'ingénieur vers des solutions approchées obtenus numériquement (typiquement la méthode des Éléments Finis (EF)). La construction d'un modèle physique (mise en équations mathématiques), puis l'élaboration d'une stratégie numérique, apparaît donc comme le point central de la réflexion d'un ingénieur confronté à un problème scientifique. Les futurs ingénieurs pourront donc acquérir : le recul scientifique nécessaire à l'analyse/interprétation des résultats au travers de la connaissance des équations, le savoir-faire sur la mise en œuvre d'une démarche de modélisation, la connaissance des méthodes de résolutions, des schémas numériques et de la structure d’un code de calcul.

Mots-clés:

Modélisation structurelle Simulation Numérique Eléments finis EDP Approximations Discrétisation

Nombre d’heures à l’emploi du temps:

Domaine(s) ou champs disciplinaires:

Langue d’enseignement:

Objectifs d’apprentissage:

A la fin de l’unité pédagogique, l’élève sera capable de :	Niveau de taxonomie	Priorité

Modalités d’évaluation des apprentissages:

Part de l'évaluation individuelle			Part de l'évaluation collective
Examen sur table :		%	Livrable(s) de projet :		%
Examen oral individuel :		%	Exposé collectif :		%
Exposé individuel :		%	Exercice pratique collectif :		%
Exercice pratique individuel :		%	Rapport collectif :		%
Rapport individuel :		%
Autre(s) : %

Programme et contenus:

Type d’activité pédagogique :	Contenu, séquencement et organisation