Mécanique des structures et thermique

OBJECTIFS

A l’issu de la partie dimensionnement de structures,  l’élève aura acquis les bases du calcul de structure par éléments finis dans le domaine linéaire. Il saura choisir ses éléments, construire un maillage et faire par un calcul de statique linéaire  et de stabilité
A l’issue de la partie thermique et thermodynamique, l’élève saura faire un pré-dimensionnement dans le domaine de la thermique générale et des échangeurs. Il comprendra aussi l’architecture des machines thermiques usuelles mais aussi celles qui le sont moins telles que les cycles de Sterling ceux à adsorption ou absorption.

PRE-REQUIS

1. UV pré-requises :    UV 1.1 (TC) : Maths – infos 1
   UV 1.2 (TC) : Mécanique 1 (générale et milieux continus)
   UV 2.1 (TC) : Maths – infos 2
   UV 2.3 (TC) : Mécanique 2 (solides déformables et fluides 1)
   UV 3.1 (TC) : Maths- infos 3
2. Grandes notions : Mécanique générale, des milieux continus, des solides déformables, et des fluides, Analyse numérique de base.

CONTENU ET ORGANISATION PEDAGOGIQUE

Dimensionnement de structures : (30 h = 10 h cours + 5 h td + 15  h be)
Les notions développées dans le cadre de l’UV 3.2 seront approfondies et développées avec notamment les techniques de calcul et la découverte des modèles mécaniques : état plan de contrainte, de déformation, modèle axisymétriques, poutres et plaques. Formulation variationnelle, interpolation, matrice raideur, assemblage, charges nodales équivalentes, techniques de calculs élémentaires et globales, initiation à la stabilité.
Thermique et thermodynamique : (30 h = 22.5 h cours et td + 7.5 h be)
La partie transfert thermique commence par un rappel des différentes lois de conservation et de propagation. Les exemples traités permettent de mettre en œuvre les techniques analytiques de résolution: résistance thermique, résolutions approchées, transformées de Laplace et de Fourier, facteurs de vue, surfaces noires et grises. Ceci est ensuite prolongé par un cours-BE sur le calcul des échangeurs par les méthodes NUT et DTLM. Un cours de thermodynamique suit alors avec le rappel des principes en systèmes ouverts et fermés suivis d’une application à la production de froid, de chaud et d’énergie mécanique

MODES ET CRITERES D’EVALUATION

Contrôles et/ou rapports de bureau d’études et/ou de travail personnel.

CONTRIBUTION DE L’UV A L’ACQUISITION DE COMPETENCES TRANSVERSALES

Compétences linguistiques et interculturelles (uniquement langues étrangères)
Acculturation à des contextes industriels
Compétences managériales et gestion de projets
Dans le cadre général des sciences pour l’ingénieur, cette UV contribue à l’acquisition de compétences transversales au sens où elle traite sous des aspects théoriques et pratiques de trois problèmes de mécanique, dimensionnement de structures, thermique et thermodynamique, naturellement connexes à de nombreux problèmes industriels, techniques, et scientifiques.

Study materials

• Supports de cours , sujets de travaux dirigés, sujets de bureau d’études.
• IMBERT, analyse des structures par EF
• CRAVEUR De la CAO au calcul
• CRAVEUR Modélisation des structures
• LAROSE, Initiation aux transferts thermiques  SACADURA
• BOREL, Thermodynamique et Energétique