Université Lyon 1
Arqus
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  • Unité d'enseignement :
    Eléments Finis (Comsol)
Nombre de crédits : 2 ECTS
Code Apogée : PL8021MA
    Responsabilité de l'UE :
ZINET MATTHIEU
 matthieu.zinetuniv-lyon1.fr
    Type d'enseignement
Nb heures *
Cours Magistraux (CM)
14 h
Travaux Pratiques (TP)
14.5 h
Durée de projet en autonomie (PRJ)
3 h
Activité tuteurée personnelle (étudiant)
6 h
Activité tuteurée encadrée (enseignant)
3 h
Heures de Tutorat étudiant
0 h

* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.

    Pré-requis et objectifs :
Pré-requis :
- Résistance des Matériaux (PL6038MA) Semestre 6 Matériaux
- Modélisation 1 (PL6025MA) Semestre 6 Matériaux

Objectifs :
Développer une maîtrise pratique de la simulation numérique appliquée à la mécanique des matériaux, à travers l’usage du logiciel COMSOL Multiphysics. Les étudiants apprennent à construire, exploiter et analyser des modèles éléments finis dans des contextes variés (mécanique linéaire, non-linéaire, couplée), en lien direct avec des problématiques industrielles ou de recherche.
    Acquis intermédiaires d’apprentissage et compétences visés :
COMPÉTENCE 1 : DÉVELOPPER UN MATÉRIAU OU UN PROCÉDÉ INNOVANT
Apprentissages-clés :
Niveau 1 : Élaborer et caractériser des matériaux
- Analyser des résultats expérimentaux ou issus de modélisations à l’aide d’outils quantitatifs (statistiques, graphiques, etc.)
Niveau 2 : Exploiter les relations procédé-structure-propriétés

- Analyser méthodiquement l’interdépendance entre les paramètres du procédé d’élaboration, la structure du matériau et les propriétés qui en résultent, sur la base de données issues d'approches théoriques et expérimentales
- Utiliser des outils de modélisation avancés (multiphysique, multi-constituants, multi-échelles) afin d'analyser l’influence des caractéristiques d’un matériau sur son comportement et ses propriétés 

Niveau 3 : Développer des axes d'innovation
- Développer une méthodologie intégrant expériences et modélisations pour évaluer une solution innovante


COMPÉTENCE 2 : CONCEVOIR UNE SOLUTION TECHNIQUE INTÉGRANT DES MATÉRIAUX
Apprentissages-clés :
Niveau 1 : Utiliser les outils de base de la conception
- Identifier les propriétés-clés d’un matériau pour une fonction donnée

Niveau 2 : Participer à la conception d'une solution technique
- Modéliser le comportement d’une pièce ou d’un système sous sollicitations (thermiques, mécaniques, chimiques…)
Niveau 3 : Piloter la conception globale et l'intégration d'une solution technique
- Mener une démarche d’optimisation (performance, coût ou autres critères) basée sur des essais et/ou des simulations

COMPÉTENCE 3 : INDUSTRIALISER LA PRODUCTION ET LA TRANSFORMATION DE MATÉRIAUX
Apprentissages-clés :
Niveau 2 : Mettre en œuvre un processus de production complexe
- Modéliser la transformation du matériau au cours de différentes étapes d'un processus de production

Niveau 3 : Optimiser un processus de production
- Conduire une étude paramétrique sur une ou plusieurs étapes d’un processus de production
- Mettre en place une démarche d’optimisation globale des procédés basée sur des essais et/ou des simulations
    Programme de l'UE / Thématiques abordées :
Cet enseignement propose une approche pratique de la modélisation et de la simulation numérique par éléments finis, appliquée aux problèmes de mécanique des matériaux (en lien avec l'enseignement "Mécanique des Milieux Continus" PL8031MA):
* Rappels sur l'utilisation du logiciel de calcul par éléments finis COMSOL Multiphysics
* Etudes de cas en mécanique des matériaux (liste non-exhaustive):
- Analyses élastiques linéaires, analyse de flambement
- Analyse des concentrations de contraintes (plaque épaulée)
- Analyse élasto-plastique avec écrouissage (plaque perforée)
- Analyse thermo-élasto-plastique(structure bi-couche sous pression soumise à un choc thermique)
- Analyse hyperélastique (joint de portière automobile)
- Analyse de délaminage d'un composite (simulation d'un essai normalisé)
    Méthodes d’évaluation :
Contrôle continu :
- rapports de modélisation pour chaque étude de cas
Date de la dernière mise-à-jour : 14/04/2025
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