UE0704A - MODELISATIONS NUMERIQUES

I. Méthodes de calculs numériques utilisées en bureau d'études. Panorama des diverses méthodes de calculs à disposition de l'ingénieur : éléments finis, volumes finis, différences finies, éléments de frontière, techniques sans maillage, etc. Résolution numérique des équations aux dérivées partielles, discrétisation
II. Introduction à la méthode des éléments finis. Formulation théorique, systèmes matriciels Interpolation, matrices élémentaires. Assemblage, conditions aux limites, résolution. Phases de calculs de la méthode des éléments finis
III. Etude par complexité progressive à partir de cas réels Choix du modèle approprié : espace de travail, type d'éléments finis, etc. Maillage adaptatif, calcul linéaire puis calculs non linéaires avec Abaqus. Calculs en statique avec grands déplacements, plasticité et contact. Dynamique des structures sur base modale et par intégration directe
IV. Calculs avancés : exemples de cas d'études fournis Dynamique explicite, couplage Euler Lagrange, interactions fluide-structure. Mini-projet final avec rapport de calculs Abaqus

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1 ) Introduction
intérêts des traitements thermiques et thermochimiques superficiels
Rappels des mécanismes de durcissement dans les alliages métalliques
2 ) Les trempes superficielles
objectifs, procédés (Chalumeau, induction, laser et faisceau d'électrons), choix des matériaux, applications
3 ) Les traitements thermochimiques
-Cémentations (cémentation gazeuse, cémentation ionique, cémentation en caisse, - cémentation basse pression), choix des matériaux, applications.
-Les nitrurations (En bains de sels, Par voie gazeuse, Nitruration ionique), choix des matériaux, applications.
4 ) Synthèse et critères de choix d'un traitement superficiel

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SYSTEME THERMODYNAMIQUE
- Introduction à la thermodynamique : brefs repères historiques, description d'un système thermodynamique (états, équilibres, transformations), la température.
- Statique des fluides : description des fluides, pression dans un fluide au repos, hydrostatique.
- Systèmes gazeux : étude des gaz aux faibles pressions, transformations d'un gaz parfait, approche cinétique des gaz parfaits, étude des gaz aux fortes pressions.

ENERGIE ET PREMIER PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
- Energie et transferts d'énergie : état énergétique d'un système (énergies totale, mécanique et interne) et types de transformation, transfert d'énergie avec le milieu extérieur, distinction entre énergie et transfert d'énergie, travail des forces de pression, quantité de chaleur.
- Premier principe : bilan énergétique entre deux états d'équilibre, enthalpie, coefficients calorimétriques, transformation adiabatique, application aux gaz parfaits.

DEUXIEME PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
- Notion d'entropie : transformations réversibles / irréversible, création d'entropie, ordre et désordre.
- Deuxième principe : bilan entropique

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