Université Lyon 1
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  • Domaine : Diplômes d'ingénieur de POLYTECH Lyon
  • Diplôme : Diplome d'ingénieur
  • Filière : Matériaux
  • Option : Matériaux
  • Unité d'enseignement : Eléments finis
Nombre de crédits : 2 ECTS
Code Apogée : PL6025MA
    Responsabilité de l'UE :
ZINET MATTHIEU
 matthieu.zinetuniv-lyon1.fr
    Type d'enseignement
Nb heures *
Cours Magistraux (CM)
14 h
Travaux Pratiques (TP)
16 h
Activité tuteurée personnelle (étudiant)
0 h
Activité tuteurée encadrée (enseignant)
0 h
Heures de Tutorat étudiant
0 h

* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.

    Pré-requis et objectifs :
Pré-requis :
- Bases de transferts de chaleur et de matière (cours Phénomènes de Transferts PL5024MA)
- Utilisation de base OS Windows (interface graphique, gestion des fichiers...)

Objectifs :
Développer une compréhension opérationnelle de la modélisation numérique par éléments finis sur la thématique des transferts de masse et de chaleur, en utilisant le logiciel COMSOL Multiphysics pour analyser, simuler et interpréter des phénomènes physiques dans des contextes variés, jusqu’à la réalisation d’un projet de modélisation appliquée.
    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

- 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
- Mettre en place une démarche d’optimisation globale des procédés basée sur des essais et/ou des simulations


COMPÉTENCE 4 : PILOTER UN PROJET D’INGÉNIERIE DES MATÉRIAUX
Apprentissages-clés :
Niveau 1 : Piloter une tâche élémentaire d'un projet

- Identifier précisément les objectifs, les données d’entrée et les livrables
- Assurer la communication entre les participants de manière efficace et adaptée aux enjeux techniques et organisationnels
- Rendre compte de l’état d’avancement d'une tâche aux parties prenantes du projet
Niveau 2 : Piloter un projet dans sa globalité
- Etablir un retour d’expérience sur le projet (réussites, point d'amélioration, enseignements tirés)
    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 transferts de masse et de chaleur (en lien avec l'enseignement "Phénomènes de Transferts" PL5024MA):
* Introduction à la modélisation et à la simulation numérique par éléments finis
* Prise en main du logiciel de calcul par éléments finis COMSOL Multiphysics
* Etudes de cas en transferts de masse et de chaleur. Ex :
- Ecoulement anisotherme en conduite
- Procédé de gravure chimique
- Mélangeurs-réacteurs microfluidiques
- Couplage électro-thermo-mécanique (connecteur électrique)
- Solidification d'un alliage dans un procédé de moulage...

Au cours de ce module, les étudiants réalisent également par petits groupes un projet de modélisation numérique sur une thématique Matériaux donnée, combinant définition d’un cahier des charges, recherche et exploitation de données physico-chimiques, modélisation multi-échelle et simulation paramétrique de performances dans un contexte applicatif proposé par eux.

    Méthodes d’évaluation :
Contrôle continu :
- rapports d'études de cas
- présentations orales projet : présentation du cahier des charges + présentations des résultats obtenus
Date de la dernière mise-à-jour : 12/04/2025
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