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Semestre : 2 Unité d’enseignement : UEF 1.2.1 Matière : Dynamique des structure

Semestre : 2 Unité d’enseignement : UEF 1.2.1 Matière : Dynamique des structures avancées VHS : 45h00 (cours : 1h30, TD : 1h30) Crédits : 4 Coefficient : 2 Objectifs de l’enseignement : Ce cours a pour objectif la détermination et la résolution de l’équation du mouvement des structures (libres, forcées, amorties non amorties…). La connaissance des différentes réponses dues aux différents chargements nous renseigne sur les modes de vibrations et les possibilités de leurs amortissements. Connaissances préalables recommandées : Des connaissances sont nécessaires en Dynamique du solide, en Mécanique analytique, en vibration et ondes et en Résistance des matériaux. Contenu de la matière : Chapitre 1 Rappels de cinétique, dynamique (2 semaines) Moment et Tenseur d’inertie d’un ensemble matériel et des géométries courantes. Théorème de Huygens-Koenigs. Torseur cinématique- cinétique- dynamique- Energie cinétique. Principe Fondamental de la Dynamique, Théorèmes de la quantité de mouvement, du moment cinétique et de l’énergie cinétique. Principe des travaux virtuels, Equation de Lagrange de 1ère et 2ème espèce, Principe de Hamilton. Chapitre II : Systèmes à un degré de liberté (2 semaines) II.1 Oscillations libres non amorties II.2 Le coefficient de rigidité de quelques systèmes II.3 Oscillations libres amorties II.4 Applications Chapitre III : Oscillations forcées des systèmes à 1DDL (2 semaines) III.1Généralités III.2 Oscillations forcées dues à un chargement harmonique III.3 Oscillations forcées dues à un chargement impulsif semi-sinus III.4 Oscillations forcées dues à un chargement Spectral - intégrale de DUHAMEL III.5 Oscillations forcées dues à un chargement aléatoire Chapitre IV : Vibrations des systèmes continus (3 semaines) IV.1 Rappels sur les systèmes à plusieurs degrés de liberté. IV.2 Vibrations des cordes. IV.3 Vibrations des poutres. IV.4 Vibrations des membranes. Chapitre V : Méthodes variationnelles de caractérisation des valeurs propres. (3 semaines) V.1 Le quotient de Rayleigh V.2 Recherche itérative des modes et valeurs propres V.3 Applications - Approximation des systèmes continus (pendules - poutres en flexion pure) Chapitre VI Méthodes numériques appliquées à la dynamique des structures (3 semaines) VI.1 La méthode des éléments finis en dynamique des poutres VI.2 Formulation variationnelle des vibrations libres en flexion VI.3 Calculs des vibrations libres par éléments finis Mode d’évaluation: Contrôle continu : 40% ; Examen : 60%. Références bibliographiques : 1. Théorie Des Vibrations, S. Timoshnko 2. Théorie Des Vibrations, Application à la dynamique des structures , M. Géradin 3. Dynamique des structures Patrick Paultre Hermès - Lavoisier 4. Dynamique des structures : Analyse modale numérique deThomas Gmür Editeur : Presses Polytechniques et Universitaires Romandes 5. Dynamique des structures, Tome 1,Principes et fondamentaux, R.W.CLOUGH et J. PENZIEN 6. Dynamique des structures : Analyse modale numérique, Thomas Gmür , Editeur : Presses Polytechniques et Universitaires Romandes Semestre : 2 Unité d’enseignement : UEF 1.2.2 Matière : Systèmes mécaniques articulés et robotique VHS : 45h (cours : 01h30, TD : 1h30) Crédits : 4 Coefficient : 2 Objectifs de l’enseignement : Etre capable de modéliser un mécanisme simple en système de corps solides rigides indéformables, être capable de résoudre les problèmes de statique, de cinématique et de dynamique associés. Connaissances préalables recommandées : Connaissances de base en mécanique du solide, cinétique et dynamique des corps rigides, théorie des mécanismes et torseurs. Contenu de la matière: Chapitre I : Introduction à la robotique (1 semaines) (Définitions, Terminologie, Types d'architectures: Robots sériels, Robots parallèles, Robots mobiles, robots flexibles, robots marcheurs Etc..) Chapitre II : Paramétrage d'un solide et une chaine de solides dans l'espace (2 semaines) Chapitre III : Modèles géométriques direct et inverse (3 semaines) Chapitre IV : Modèles cinématiques direct et inverse (2 semaines) Chapitre V : Modélisation dynamique (Formalisme de Lagrange, Formalisme de Newton-Euler) (3 semaines) Chapitre VI : Génération de mouvement (2 semaines) Chapitre VII : Initiation à la robotique médicale et d'assistance aux personnes à mobilité réduit (2 semaines) Mini-projet : Modélisation d'un robot pour une tâche précise, détermination de l'espace de travail et placement optimal d'un robot. (Travail à domicile 21 jours) Ou TP : Programmation d’un robot (tâches par points, tâches continus, pick and place) Mode d’évaluation : Contrôle Continu : 40%, Examen : 60%. Références bibliographiques : 1. Modélisation, identification et commande des robots, Wisama Khalil et Etienne Dombre ; Herrmes Lavoisier 1999. 2. Théorie des mécanismes parfaits : outils de conception auteur(s) : leroy Lavoisier 1998 3. Théorie simplifiée des mécanismes élémentaires auteur : loche l.-e. Dunod 2001 4. J. P. Lellmend et Said Zeghloul " Robotique aspects fondamentaux Masson 1991. 5. Théorie des mécanismes parfaits : outils de conception auteur(s) : leroy Lavoisier 1998 6. A. Pruski Robotique générale. Ellipses 1988 7. P. André Traité de robotique T4 : Constituants technologiques. Hermes 1986 8. M. Cazin et J. Metje Mécanique de la robotique Dunod 1989 9. Jack Guittet La robotique médicale. Hermes 1998 Semestre : 2 Unité d’enseignement : UEF 1.2.2 Matière : Conception des systèmes mécaniques VHS : 45h (cours : 01h30, TD: 01h30) Crédits : 4 Coefficient : 2 Objectifs de l’enseignement : Connaître la démarche générale de conception d’un nouveau produit ou l’amélioration d’un produit existant. Appliquer les outils de créativité pour un travail de conception en groupe. Dimensionner des mécanismes. Approfondir les connaissances technologiques de certains systèmes mécaniques. Connaissances préalables recommandées : RDM, Mécanismes, éléments de machines. Contenu de la matière : Chapitre 1. Généralités sur l’analyse fonctionnelle : (1 Semaine) (Définition, produit, système, utilisateur, environnement d’un produit, processus de développement de produits, cycle de vie, situation de vie, champ d’application, analyse fonctionnelle externe, analyse fonctionnelle interne, exemples). Chapitre 2. Fonctions : (1 Semaine) (Définition, formulation des fonctions, fonction principale de service, fonction complémentaire, fonction contrainte, fonction technique, exemples). Chapitre 4. Démarche de l’analyse fonctionnelle : (1 Semaine) (Expression du besoin, Recensement, ordonnancement, caractérisation, hiérarchisation, diagramme "Pieuvre", applications). Chapitre 5. Le cahier des charges fonctionnel : (1 Semaine) (Définition, critère, niveau, flexibilité, démarche de l’analyse de la valeur, rédaction). Chapitre 7. Application à la chaîne cinématique d’un véhicule : (3 Semaines) Chapitre 8. Application à la chaîne cinématique d’une machine-outil : (3 Semaines) Chapitre 9. Application à la chaîne cinématique d’un engin de levage : (2 Semaines) Chapitre 10. Application à la conception complète d’un organe de machine : (3 Semaines) Mode d’évaluation : Contrôle Continu : 40%, Examen : 60%. Références bibliographiques : 1. Alain Pouget , Thierry Berthomieu , Yves Boutron, Emmanuel Cuenot, « Structures et mécanismes - Activités de construction mécanique », Ed. Hachette Technique. 2. YOUSEF HAIK, TAMER SHAHIN, "Engineering Design Process", Ed. Engage Learning, 2011. 3. KEN HURST, "Engineering Design Principles", Ed. Elsevier Science And Technology Books, 1999. 4. JAMES ARMSTRONG, "Design Matter -The Organisation and Principles of Engineering Design-", Ed. Springer -Verlag London Limited, 2008. 5. DELAFOLLIE G., "Analyse de la valeur", Ed. Hachette, Paris, 1991. 6. DUCHAMP F., "La conception de produits nouveaux", Ed. Hermès, Paris, 1998. 7. ROBERT C. JUVINALL, KURT M. MARSHEK, "Fundamentals of Machine Component Design", Ed. John Wiley  Sons, 2012. 8. GEORGES SPINNLER, "Conception des machines -Principes et applications-", T1, T2 et T3, Ed. Presses polytechniques et universitaires romandes, 2002. 9. ROBERT L. NORTON, "Machine Design -An Integrated Approach-", Ed. PEARSON Prentice Hall, 2006. 10. R. Quatremer, J-P Trotignon, M. Dejans, H. Lehu, « Précis de Construction Mécanique », Tome 1, Projets-études, composants, normalisation, Afnor, Nathan 2001. 11. R. Quatremer, J-P Trotignon, M. Dejans, H. Lehu. « Précis de Construction Mécanique », Tome 3, Projets-calculs, dimensionnement, normalisation, Afnor, Nathan 1997. 12. Francis Esnault, « Construction mécanique, Transmission de puissance », Tome 1, Principes et Ecoconception, Dunod, 2009. 13. Francis Esnault, « Construction mécanique, Transmission de puissance », Tome 2, Applications, Dunod, 2001. 14. Francis Esnault, « Construction mécanique, Transmission de puissance », Tome 3, Transmission de puissance par liens flexibles, Dunod, 1999. 15. M. Szwarcman, « Eléments de machines », édition Lavoisier 1983 W. L. Cleghorn, “ Mechanics of machines”, Oxford University Press, 2008. Semestre : 2 Unité d’enseignement : UEM 1.2 Matière : TP Eléments finis VHS : 22h30 (TP : 01h30 ) Crédits : 2 Coefficient : 1 Objectifs de l’enseignement : Connaitre la manière de modéliser et simuler sur un Logiciel ou code de calcul par éléments finis. Connaissances préalables recommandées : Formulation et Calcul par éléments finis Contenu de la matière : 1- TP sur les ressorts ; barres, poutre 2- TP sur les éléments plans - Formulation analytique des éléments Q4, T3, par logiciel mathématique Scientifique et détermination de la matrice de rigidité élémentaire ainsi que l’assemblage de ces matrices. - Modélisation des poutres en 2 D par des éléments Plans Q4 et T3 sur Logiciel (Abaqus, Ansys, RDM6,…..) et comparaison avec les solutions analytiques existantes . 3- TP avec Logiciel (Abaqus , Ansys, …….) sur les éléments axisymétriques (cylindre sous pression interne) 4- TP avec Logiciel (Abaqus , Ansys, …….) sur Vibration des poutres modélisées par des éléments de membrane ( Exemple CPS4 et CPS3 du code Abaqus) et des plaques modélisées par des éléments plaques ( Exemple S4R du code Abaqus). 5- TP de transfert thermique sur code de calcul (Abaqus, Ansys….). 6- TP avec Logiciel (Abaqus , Ansys, …….) sur Calcul plastique des structures bi uploads/Philosophie/ 6 1 .pdf