Mécanique numérique des solides

Description 

Le parcours MNS, Mécanique Numérique des Solides, se focalise sur la maîtrise et le développement de méthodes numériques innovantes (Big Data, X-FEM, Proper Generalized Decomposition, éléments finis stabilisés, ...) dans le domaine de la mécanique des fluides, des solides et des structures en intégrant les couplages multi-échelles ou multi-physiques associés. Les enseignements se placent à l'interface entre modélisation complexe, numérisation et résolution en allant de l'élasto-statique ou du fluide newtonien jusqu'au traitement de problèmes temporelles non-linéaires (plasticité cyclique, contact, rupture, capillarité, ...). Les sujets traités sont en lien direct avec les problématiques industrielles actuelles en se souciant du compromis entre fidélité et robustesse pour une efficacité algorithmique et énergétique optimale.

Objectifs

L'objectif est de former des experts en développement de simulations innovantes dans le contexte de l'ingénierie virtuelle de plus en plus présente dans l'industrie. Avec une culture très forte en mécanique des matériaux et des structures couplée à une maîtrise des outils numériques de pointes, le parcours proposé a pour but de former des cadres ayant la capacité de piloter des projets de R&D en lien direct avec les préoccupations sociétales actuelles : allègement des structures, maîtrise de la durabilité, maîtrise du procédé, ressenti dynamique, ...

Au total, 60 ECTS (3 ECTS ~ 18h) à valider, réparties en Unités d’Enseignement (UE) comme suit :

UE de tronc commun – 12 ECTS

• Méthode des éléments finis en mécanique (36h, 6 ECTS)
• Modélisation en mécanique des matériaux (36h, 6ECTS)

UE de parcours – 12 ECTS

• Big data, réduction de modèle et jumeaux numériques (36h, 6 ECTS)
• Couplages multi-physiques pour les procédés (36h, 6 ECTS) → non ouvert en 2022
• Méthodes numériques avancées (36h, 6 ECTS)

UE d’ouverture – 6 ECTS (enseignements communs aux promos EMSE-ENISE-ECL sur la première quinzaine de mars)

• Calculs intensifs (18h, 3 ECTS, N. Moulin + J. Bruchon – EMSE)
• Méthodes numériques pour la simulation des modèles mécaniques en dynamique (18h, 3 ECTS, F. Thouverez + L. Blanc – ECL Ecully)

UE complémentaires – 9 ECTS

• Anglais pour la communication professionnelle niveau 2 – 3 ECTS (Rapport + soutenance mini projet en anglais)
• Socio-économie de l’entreprise – 3 ECTS
• Préparation au stage – Bibliographie – 3 ECTS

Stage obligatoire – 21 ECTS

• Travail de stage (4 mois minimum) – 11 ECTS
• Rapport écrit – 6 ECTS
• Soutenance orale – 4 ECTS

• Les élèves ICM devront avoir suivi en 2A ou suivre en 3A la Majeure Mécanique (le cours Modélisation en mécanique des matériaux correspond à l'UP1 de cette majeure)
  

• Les élèves ICM seront exemptés de défi (80h) en 3A et des cours d’ouverture O5 (18h mi-mars)

• Méthode des éléments finis en mécanique (TC) : 60% du contenu est l'UP2 de la TB MSNA, et 40%  une séquence de cours/TP sur les éléments finis pour les structures.
  

• Méthodes numériques avancées : ~3 x 6h de cours et TP (éléments finis stabilisés, transformées de Fourier rapides (FFT) en mécanique des matériaux, gestion du contact par pénalisation), suivies de l’étude d’un article « historique » sur une méthode numérique et son utilisation dans un domaine donné → restitution orale et rapport bibliographique écrit (comptant pour les UE complémentaires), poursuite du sujet en projet recherche.

• Les cours d'anglais et de Socio-économie de l'entrepise sont inclus dans le cursus ICM 2A.