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INSA Hauts-de-France
Liste des enseignements
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Conception Intégrée en Mécanique (CIM)
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Systèmes et structures mécaniques 2
ECTS
4 crédits
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Dynamique des structures
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Comportement dynamique des milieux continus (Traction-compression, torsion, flexion). Comportement dynamique des systèmes discrétisés (analyse modale et réponse forcée des systèmes conservatifs et dissipatifs). Méthodes avancées pour l’analyse et l’optimisation des structures en dynamique (sensibilité, masse effective, sous-structuration).
TD : Résolution de problèmes continus et discrets. Validité des modèles discrets, réponses de systèmes discrets dissipatifs (utilisation de Matlab pour les calculs).
Simulation numérique en dynamique
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Introduction de la méthode des éléments finis en dynamique. Méthodes d'analyse modale et présentation de la méthode de réduction de Guyan et de sa validation. Méthodes d'analyse en réponse transitoire par intégration directe (formulation implicite et explicite) et par superposition modale. Initiation aux méthodes de synthèse modale. Simulation de problèmes sismiques
Matériaux et comportement
ECTS
4 crédits
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Les modules Classe des Matériaux, Fatigue Polycyclique et Matériaux Composites permettent la sélection des matériaux et le dimensionnement des structures en service.
Classe des matériaux
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Rappel sur les transformations des matériaux métalliques en condition d'équilibre; Traitements thermiques isothermes et anisothermes; Traitements de surfaces; Critères et choix des traitements en milieu industriel
Fatique Polycyclique
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Concepts généraux sur la fatigue; Propagations et lois de propagation des fissures de fatigue; Durée de vie en fatigue et endurance; Dimensionnement en endurance sous chargement uniaxial d’amplitude constante ; Critères de résistance sous chargement multiaxial
Matériaux composites
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Introduction à la technologie des matériaux composites; procédés d'élaboration et architecture des matériaux composites; Comportement des composites stratifiés; Mécanismes et critères de rupture des matériaux composites.
Contrôle et Optimisation des Matériaux pour les Structures (COMS)
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Culture des Matériaux
ECTS
4 crédits
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Choix des matériaux
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Matériaux anisotropes et renforcement
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Matériaux céramiques et propriétés électriques associées
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Alliages métalliques et Corrosion
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Contrôle Non Destructif
ECTS
4 crédits
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Ensemble des techniques en Contrôle Non Destructif
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Recherche et développement en CND par ultrasons
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Mécanique des Fluides et Energétique (MFE)
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Energétique avancée 2
ECTS
4 crédits
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Turbomachines 2
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Généralités sur les turbomachines axiales, rappels sur la conversion d’énergie dans les turbomachines axiales; Etude d’une turbomachine sur un circuit : écoulement dans la roue, étage de machine axiale de compression, équilibre radial des filets fluides, instabilités de fonctionnement; Théorie des grilles d’aube : aérodynamique des aubages, caractéristiques aérodynamiques d’un profil isolé (polaire d’Eiffel), grille d’aubes planes en fluide incompressible parfait et réel, critères de décollement.
Outils numériques pour l'énergétique
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Analyse d'un système multiphysique complexe réel ou en développement et construction d'un modèle dynamique 0D; Rappels sur les méthodes de résolution numérique des systèmes d'équations différentiels; Approche Bond Graph ; Etude de cas simples, simulation et analyse des résultats ;
Thermique avancée
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Rappels sur l'équation de la conduction instationnaire et la notion de diffusivité; Phénoménologie en conduction transitoire: effet de peau, temps de conduction, temps de convection, et significations physiques des nombres de Biot et de Fourier; Solutions de l'équation de la conduction instationnaire par Transformée de Laplace ou Séparation des variables pour les milieux semi-infinis soumis à différentes conditions aux limites (température, flux ou convection...); Théorème de superposition en transfert thermique instationnaire; Le rayonnement thermique des solides opaques : métaux, céramiques, polymères ; Le rayonnement thermique des milieux semi-transparents; Le rayonnement thermique des flammes; Couplage conduction-rayonnement-convection.
Mécanique des fluides avancée
ECTS
4 crédits
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Mécanique des Fluides numérique
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Principe de discrétisation, propriétés des méthodes numériques; Méthodes des volumes finis, stabilité des schémas numériques; Application aux équations paraboliques, hyperboliques et elliptiques; Application aux équations de Navier-Stokes; Mise en pratique de la méthode des volumes finis pour résoudre un problème de convection diffusion en 1D puis 2D: développement d'un code de calcul en Python. Création de documents scientifiques interactifs avec JupyterLab.
Couche limite
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Exemples d'écoulements avec couches limites et/ou sillages; Notion de couche limite; Premier problème de Stokes; Développement asymptotique et équations de Prandtl; Couche limite laminaire sur plaque plane : solution exacte de Blasius; Solutions de Falkner Skan; Couche limite laminaire avec gradients de pression : méthode de Polhausen, méthodes itératives, méthode de Walz.
Fluides à rhéologie complexe
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Généralités sur la rhéologie; Introduction aux fluides non newtoniens ou fluides complexe; Effet de la température sur la viscosité dynamique, gradient pariétal de vitesse et contrainte de cisaillement; Lois de comportement des fluides complexe : Viscosité apparente, indice de consistance et indice de comportement, Fluides à seuils : loi de comportement de Bingham, Fluides d’Ostwald : fluides rhéofluidifiants et fluides rhéoépaississants; Les rhéomètres.