Université de technologie de Troyes

Systèmes Mécaniques et Matériaux (SMM)

La spécialité "Systèmes Mécaniques et Matériaux" s’appuie principalement sur l’équipe de recherche Systèmes Mécaniques et Ingénierie Simultanée et a pour objectif de donner aux étudiants les moyens de développer des travaux de recherche nécessaires à la mise au point d'outils de conception intégrée de pièces (composants) et/ou de systèmes mécaniques. Cette formation par la recherche pluridisciplinaire de la conception mécanique d'une durée de 3 ans se veut résolument orientée vers l'ingénierie simultanée et s'appuie sur :

• la mécanique expérimentale pour la caractérisation du comportement, de l'endommagement et de la rupture des matériaux et des composants mécaniques sous sollicitations complexes;
• la mécanique théorique pour transposer les phénomènes expérimentaux dans des modèles mathématiques intégrables dans des logiciels métiers;
• la modélisation numérique pour la discrétisation équations continues et pour la mise au point des schémas de résolution bien adaptés aux fortes non-linéarités de la mécanique. Des algorithmes d'optimisation de solutions technologiques sont également développés;
• la modélisation géométrique pour la discrétisation spatiale des pièces dans le cadre de la méthode des éléments finis ainsi que le remaillage ou le maillage adaptatif en calcul scientifique;

Mis en contact tant avec les méthodes de la recherche fondamentale qu'avec des méthodologies de la recherche appliquée au sein de l’Institut Charles Delaunay, les étudiants reçoivent un complément de formation adapté aux réalités technologiques leur permettant de trouver des débouchés dans les centres techniques, les laboratoires et les entreprises à la pointe de la technologie de conception mécanique.

Modules Science et Technologie proposés

Conception et analyse d’expérimentation

4 crédits ECTS ST

Plans d’expérience. Etalonnage, raccordement aux étalons nationaux, traçabilité. Régression, identification de modèle (méthodes inverses ou hybrides). Incertitudes, erreurs, propagation des incertitudes. Aspects pratiques du traitement des données (lissage, filtrage, analyse spectrale, intégration et dérivation numérique, dégradation et préservation de l’information au travers des traitements…). Tests d’hypothèses statistiques.

Modélisation théorique et numérique en mécanique

4 crédits ECTS ST

Classification des différentes non-linéarités en mécanique des solides. Bref rappel sur les aspects cinématiques et thermodynamiques en GD: gradients et tenseurs des déformations, vitesses des déformations, tenseurs des contraintes et vitesses des contraintes, dérivées convectives et rotationnelles et notion d’objectivité. Généralisation des modèles de comportement élasto-anélastique obtenus en hpp au cas des transformations finies en tenant compte du couplage entre les différents phénomènes. Modèles macroscopiques phénoménologiques à variables internes. Discrétisation temporelle et méthodes d’intégration d’équations de thermo-élasto-visco-plasticité avec opérateurs tangents consistants. Traitements numériques spécifiques aux différents couplages : thermique, mécanique, endommagement. Présentation des principaux phénomènes et modèles liés au contact-frottement.

Maillage en calcul scientifique

4 crédits ECTS ST

Maillage en calcul scientifique. Définitions, structures et algorithmes. Triangulation et maillage. Méthodes de construction.

Méthodes de type algébrique. Méthodes de type quadtree-octree. Méthodes de type frontal. Autres méthodes.

Modélisations des courbes et des surfaces. Discrétisation des courbes implicites. Discrétisation des courbes paramétrées.

Maillage des surfaces implicites. Maillage des surfaces paramétrées. Remaillage des surfaces discrètes.

Optimisation de maillages. Adaptation de maillages. H-adaptivité, p-adaptivité. Application aux éléments finis. Autres applications. Reconstruction 3D. Morphing 3D.