Course Syllabus - Enseirb

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Course Syllabus
Department:
Mathematical
Modelling and
Mechanics
Semester 9
05/09/2010 - 17:37:52
1
Course Syllabus
Mathematical Modelling and Mechanics
Semester 9 MODULE
UV
INTITULÉ
INTERVENANTS
M9-A
Optional units M91-M93a
E. MARTIN (Resp.)
EX314
Optional unit M91
MS302
M9-B
EX315
5.00
B. CUENOT (Resp.)
p. 20
MF307 Turbulent flows
P. LUBIN (Resp.)
p. 27
MS300 Formulation of material behaviour laws
E. MARTIN (Resp.)
p. 30
Codes de Calcul pour l'Industrie (Abaqus 1)
D. QUEVA (Resp.)
1.50
Optional units M92-M93b
L. MIEUSSENS (Resp.)
6.50
AN300 Numerical simulation of flows
MS301 Composite materials and composite structures: aeronautical
applications
5.00
EX317
M9-D
p. 4
p. 31
1.50
J. HELIOT (Resp.)
p. 21
MS303 Codes de Calcul pour l'Industrie (Abaqus 2)
X. AUBARD (Resp.)
F. DAU
p. 34
Optional unit O91
4.00
4.00
G. VIGNOLES (Resp.)
p. 5
AN302 Numerical methods in electromagnetism
A. BACHELOT (Resp.)
p. 6
MF302 Modélisation des écoulements diphasiques incompressibles
M. AZAIEZ (Resp.)
p. 22
MS304 Structural reliability
C. ELEGBEDE (Resp.)
p. 35
OA300 Processing and numerical simulations in NDT
M. CASTAINGS (Resp.)
B. LE CROM
p. 40
Optional unit O92
4.00
4.00
p. 16
A. IOLLO (Resp.)
p. 7
AN304 Parallel programming
H. BEAUGENDRE (Resp.)
p. 8
MF303 Dynamics of geofluids
N. BONNETON (Resp.)
p. 23
MF304 Physics of transfers
J. BATSALE (Resp.)
p. 24
MS305 Dynamic structural analysis
E. MARTIN (Resp.)
p. 36
OA301 Ultrasonic Non-Destructive Testing
M. CASTAINGS (Resp.)
p. 41
OA302 Modelling in acoustics
C. ARISTEGUI (Resp.)
p. 42
Optional unit O93
4.00
Optional unit O93
AN305 Very high order schemes for compressible fluid dynamics
problems
05/09/2010 - 17:37:52
p. 15
AN301 Materials, heat transfer, deposition and erosion
AN303 Adjoint equations and optimal control of distributed
parameter systems
EX319
p. 14
MF301 Codes de Calcul pour l'Industrie (Fluent)
Optional unit O92
M9-E
p. 13
X. AUBARD (Resp.)
E. MARTIN
Optional unit O91
EX318
p. 33
L. MIEUSSENS (Resp.)
Optional unit M93b
M9-C
p. 12
MF300 Combustion
Optional unit M92
EX316
COEF.
/ECTS
6.50
4.00
p. 17
P. MAIRE (Resp.)
p. 9
MF305 Turbomachinery
A. IOLLO (Resp.)
p. 25
MF306 Modelling of plasmas physics and applications.
B. DUBROCA
E. D\'HUMIERES
V. TIKHONCHUK (Resp.)
p. 26
MF308 Concept de la modélisation pour la physique de demain
J. CALTAGIRONE (Resp.)
p. 28
MF309 Aérodynamique II
A. IOLLO (Resp.)
p. 29
MS306 Fracture and Fatigue
E. MARTIN (Resp.)
T. PALIN-LUC
p. 37
MS307 Dynamics of continuous media
S. BASTE (Resp.)
p. 39
PS300 Numerical aspects in reliability theory
F. DUFOUR (Resp.)
p. 43
2
Course Syllabus
M9-F
Langues et culture de l'ingénieur
5.00
CE301
CE303
Tournoi de gestion
Communication
É. ASTIEN
LC301
English S9
K. BEIRNE (Resp.)
J. FAUCHER
S. MÉDINA
05/09/2010 - 17:37:52
S. DESQUE
D. FULEA
A. LABRUFFE (Resp.)
2.50
0.00
p. 10
p. 11
2.50
p. 18
3
Course Syllabus
AN300 : Numerical simulation of flows
Shared by choice module(s) :
EX315
Optional unit M92
p. 13
Crédits ECTS :
5.00
Number of hours :
Lecture :
Tutorial classes :
Individual work :
20.00
16.00
36.00
Teacher(s) :
MIEUSSENS Luc
Title :
Numerical simulation of flows
Abstract :
The aim of this course is to give an introduction to the numerical simulation of fluid flows "from the equations to
the computational codes". Since the range of this domain is very large, the following restrictive choices have been
made:
- among many different kind of fluid flows, this course will be devoted to linear convection, transport of gas
in rarefied regime, compressible and inviscid fluid flows, free surface flows in shallow water, viscous
incompressible flows;
- the mathematical properties of the PDE used in the course will be given, but not proved;
- the numerical methods will be standard and elementary (finite differences, finite volumes, first order
scheme);
- the course will stress the following points: different kinds of meshes, boundary conditions, data structure,
visualization.
Many exemples will be given, and simulation codes and corresponding simulations will be given on the web page
of the instructor
http://www.math.u-bordeaux.fr/~mieussen/PAGE_WEB/ENSEIGNEMENT/MMK3/SIMULATION_NUMERIQUE_ECOUL
EMENTS_FLUIDES/simulations.html
Plan :
* Approximation of the convection-diffusion equation in 1D
* Approximation of the convection equation in 2D
* A problem of transport in kinetic gas theory
* Simulation of unviscid compressible fluid flows (approximation of the Euler equations of gas dynamics)
* Simulation of water-waves (approximation of shallow-water equations in 2D)
* Simulation of an incompressible viscous fluid flow: on some problems related to the approximation of the
Navier-Stokes equations
Prerequisite :
A solid knowledge of basic numerical methods for PDEs is required (course "Numerical approximation and
Industrial problems", second year), as well as the knowledge of the Fortran 90 programming language.
Evaluation :
Homework (code and visualization)
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4
Course Syllabus
AN301 : Materials, heat transfer, deposition and erosion
EX317
Optional unit O91
p. 15
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
VIGNOLES Gérard
Title :
Materials, heat transfer, deposition and erosion
Abstract :
Based on actual application cases in the aerospace field, lectures are proposed on materials modelling featuring
heat and mass transfer: deposition (in the fabrication cycle) and erosion (during material use in harsh
environments).
Plan :
On présente les problèmes posés par la fabrication de matériaux à hautes performances thermiques et leur
utilisation dans des conditions sévères. Le contexte principal d’application est le domaine aérospatial,
avec la propulsion (tuyère de réacteurs) et la rentrée atmosphérique (protection thermique), en relation directe
avec l’activité bien connue d’entreprises en Aquitaine. Quelques matériaux sont brièvement
présentés en vue des applications visées.
On montre pourquoi et comment aborder ces problèmes par la modélisation. La démarche est développée sur les
exemples du procédé de fabrication par CVI et de la réponse d’un matériau de protection thermique.
On met en évidence les difficultés du point de vue de la modélisation dues aux différentes échelles de temps et
d’espace, au couplage de processus variés (transport en milieux poreux, gaz raréfiés, cinétique chimique,
évolution structurale) et on développe les techniques pour les surmonter.
L’utilisation de ces techniques à d’autres applications (génie chimique, géochimie, génie
énergétique …) est évoquée. Le cours aborde les problèmes de manière équilibrée du point de vue des
applications industrielles, de la modélisation physico-chimique et de la modélisation numérique.
Des travaux pratiques sur logiciel FLUENT seront effectués, permettant d’illustrer partiellement les
aspects physico-chimiques et de modélisation sur un cas concret.
Une partie des interventions est directement faite par un ingénieur, avec des aspects techniques et des aspects
plus spécifiques à la description du quotidien d’un ingénieur de calcul.
Evaluation :
Contrôle continu
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5
Course Syllabus
AN302 : Numerical methods in electromagnetism
EX317
Optional unit O91
p. 15
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
BACHELOT Alain
Title :
Numerical methods in electromagnetism
Abstract :
The objective consists in giving mathematical tools for the scientific computation in electromagnetism, in particular
for the problem of the radar. We study the finite element method for the transient Maxwell equations, and the
boundary element method for the integral formulations of the scattering of harmonic waves.
Plan :
* Les équations de Maxwell en milieu hétérogène et les conditions au bord de type conducteur parfait ou
Léontovitch.
* Propagation des ondes dans l'espace, estimations d'énergie, principe de Huygens.
* Résolution de problèmes d'évolution : théorème de Hille-Yoshida-Phillips, discrétisation par éléments finis de
volume, schémas conservatifs.
* L'équation de Helmholtz en dehors d'un obstacle : condition de radiation de Sommerfeld, unicité par le théorème
de Rellich, existence par la théorie de Fredholm pour les potentiels.
* Méthodes intégrales : simple couche, double couche, discrétisation par éléments finis de surface.
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
6
Course Syllabus
AN303 : Adjoint equations and optimal control of distributed
parameter systems
EX318
Optional unit O92
p. 16
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
IOLLO Angelo
Title :
Adjoint equations and optimal control of distributed parameter systems
Abstract :
The aim of this course is to describe some approaches based on the theory of adjoint eqautions to solve
problems of optimization and control rising in engineering Examples of application are found in optimal shape
design and in the stabilization/destabilization of transitional fluid flows.
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
7
Course Syllabus
AN304 : Parallel programming
EX318
Optional unit O92
p. 16
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
BEAUGENDRE Héloïse
Title :
Parallel programming
Abstract :
The aim of this formation is to study the main methodologies of parallel computing. First a brief overview and
some concepts and terminology associated with parallel computing models are explored. This is followed by a
discussion on a number of issues related to designing parallel programs using graph partitioning (METIS and
SCOTCH).
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
8
Course Syllabus
AN305 : Very high order schemes for compressible fluid
dynamics problems
EX319
Optional unit O93
p. 17
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
MAIRE Pierre-Henri
Title :
Very high order schemes for compressible fluid dynamics problems
Abstract :
This lecture series consider the numerical approximation of advection-diffusion problems, and more generally the
compressible Navier Stokes equations on unstructured meshes. We are interested in Discontinuous Galerkin
methods and Residual Distribution schemes.
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
9
Course Syllabus
CE301 : Tournoi de gestion
Shared by UV(s) :
C9TM-F
Culture de l'ingénieur
T9ISN-F
E9CSR-F Culture de l'ingénieur
T9GLR-F
E9AM2AS-F Culture de l'ingénieur
E9CSI-F
E9SE-F
E9TS-F
C9SRT-F
T9RSC-F
I9-A
C9QFIA-F
C9IREF-F
M9-F
p. 3
Crédits ECTS :
2.50
Number of hours :
Lecture :
24.00
Teacher(s) :
ASTIEN Éric
Title :
Tournoi de gestion
Abstract :
A travers une simulation l'étudiant doit comprendre les mécanismes de fonctionnement de l'entreprise ( coûts,
comptabilité, finances, marketing, production...)
Plan :
Chaque équipe, regroupée en unité autonome de gestion, doit gérer un ensemble de produits sur un marché
virtuel.
Prerequisite :
aucun
Evaluation :
L'évaluation a 2 composantes. Une partie risquée (/10) qui correspond aux résultats de l'entreprise à la fin du
tournoi.
Des travaux à réaliser (/10)
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10
Course Syllabus
CE303 : Communication
Shared by UV(s) :
M9-F
p. 3
Number of hours :
Combined lecture and tutorial classes :
12.00
Teacher(s) :
DESQUE Sylvie
FULEA Denisa
LABRUFFE Alain
Title :
Communication
05/09/2010 - 17:37:52
11
Course Syllabus
EX314 : Optional unit M91
Shared by UV(s) :
M9-A
p. 2
To choose from :
MF300
MF307
MS300
Combustion
Turbulent flows
Formulation of material behaviour laws
p. 20
p. 27
p. 30
Crédits ECTS :
5.00
Number of hours :
Lecture :
Tutorial classes :
Individual work :
20.00
16.00
36.00
Title :
Optional unit M91
05/09/2010 - 17:37:52
12
Course Syllabus
EX315 : Optional unit M92
Shared by UV(s) :
M9-B
p. 2
To choose from :
AN300
MS301
Numerical simulation of flows
Composite materials and composite structures: aeronautical applications
p. 4
p. 31
Crédits ECTS :
5.00
Number of hours :
Lecture :
Tutorial classes :
Individual work :
20.00
16.00
36.00
Title :
Optional unit M92
05/09/2010 - 17:37:52
13
Course Syllabus
EX316 : Optional unit M93b
Shared by UV(s) :
M9-B
p. 2
To choose from :
MF301
MS303
Codes de Calcul pour l'Industrie (Fluent)
p. 21
p. 34
Crédits ECTS :
1.50
Number of hours :
Individual work :
Practical work :
25.00
16.00
Title :
Optional unit M93b
05/09/2010 - 17:37:52
14
Course Syllabus
EX317 : Optional unit O91
Shared by UV(s) :
M9-C
Optional unit O91
p. 2
To choose from :
AN301
AN302
MF302
MS304
OA300
Materials, heat transfer, deposition and erosion
Numerical methods in electromagnetism
Modélisation des écoulements diphasiques incompressibles
Structural reliability
Processing and numerical simulations in NDT
p. 5
p. 6
p. 22
p. 35
p. 40
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Title :
Optional unit O91
05/09/2010 - 17:37:52
15
Course Syllabus
Shared by UV(s) :
M9-D
Optional unit O92
p. 2
To choose from :
AN303
AN304
MF303
MF304
MS305
OA301
OA302
Adjoint equations and optimal control of distributed parameter systems
Parallel programming
Dynamics of geofluids
Physics of transfers
Dynamic structural analysis
Ultrasonic Non-Destructive Testing
Modelling in acoustics
p. 7
p. 8
p. 23
p. 24
p. 36
p. 41
p. 42
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Title :
Optional unit O92
05/09/2010 - 17:37:52
16
Course Syllabus
Shared by UV(s) :
M9-E
Optional unit O93
p. 2
To choose from :
AN305
MF305
MF306
MF308
MF309
MS306
MS307
PS300
Very high order schemes for compressible fluid dynamics problems
Turbomachinery
Modelling of plasmas physics and applications.
Concept de la modélisation pour la physique de demain
Aérodynamique II
Fracture and Fatigue
Dynamics of continuous media
Numerical aspects in reliability theory
p. 9
p. 25
p. 26
p. 28
p. 29
p. 37
p. 39
p. 43
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Title :
Optional unit O93
05/09/2010 - 17:37:52
17
Course Syllabus
LC301 : English S9
Shared by UV(s) :
C9TM-F
T9ISN-F
E9CSR-F Culture de l'ingénieur
T9GLR-F
E9AM2AS-F Culture de l'ingénieur
E9CSI-F
E9SE-F
E9TS-F
C9SRT-F
T9RSC-F
I9-A
C9QFIA-F
C9IREF-F
M9-F
p. 3
Crédits ECTS :
2.50
Number of hours :
Tutorial classes :
Individual work :
24.00
15.00
Teacher(s) :
BEIRNE Kenneth
FAUCHER Jill
MÉDINA Susan
Title :
English S9
Abstract :
Developing professional communication skills
Plan :
-Issues in the global workplace
-Practising everyday skills for work: formal presentations, meetings, negotiations, interviews
Evaluation :
-Continuous assessment based on active participation, oral presentations and written assignments (2/3)
-Oral presentation of scientific project or case study(1/3)
Document(s) :
-Extracts from TV documentaries and film
-Video and audio material, the press
Keyword(s) :
Professional communication skills - Active participation
Online course :
See the Language Resource Centre web site :
05/09/2010 - 17:37:52
18
Course Syllabus
http://www.enseirb.fr/extranet/fr/étudiants/centres-de-ressources/crel/anglais/s5
05/09/2010 - 17:37:52
19
Course Syllabus
MF300 : Combustion
EX314
Optional unit M91
p. 12
Crédits ECTS :
5.00
Number of hours :
Lecture :
Tutorial classes :
Individual work :
20.00
16.00
36.00
Teacher(s) :
CUENOT Bénédicte
Title :
Combustion
Abstract :
We propose the foundational concepts of the combustion and its numerical approximation.
Plan :
* Introduction à la Combustion
- Flammes de prémélange et flammes de diffusion.
- Front de flamme, Déflagration et détonations : Courbe d’Hugoniot,
* Modélisation de la combustion en phase gazeuse:
- Equations d’un mélange gazeux,
- Cinétique chimique : Loi d’Arrhénius,
- Phénomènes de transport,
- Fermetures, régimes laminaire et turbulent, Modèles simplifiés.
* Etude de la flamme plane prémélangée
- Ecoulement stationnaire, Chimie simple, grand nombre de Zeldovich, difficulté de la frontière froide,
linéarisation de Jouguet, linéarisation de Zeldovich et Frank-kamenetskii, Vitesse et épaisseur de flamme.
* Méthodes et Stratégies de résolution numériques
- Schémas volumes finis, schémas implicites, méthodes d’ordre élevés, Simulations et stratégies
numériques pour la combustion turbulente : modèles ‘SND’ (Simulation Numérique
Directe) et ‘SGE’ (Simulation aux Grandes Echelles).
Evaluation :
Examen de 2h
05/09/2010 - 17:37:52
20
Course Syllabus
MF301 : Codes de Calcul pour l'Industrie (Fluent)
EX316
Optional unit M93b
p. 14
Crédits ECTS :
1.50
Number of hours :
Individual work :
Practical work :
25.00
16.00
Teacher(s) :
HELIOT Jean-Philippe
Title :
Codes de Calcul pour l'Industrie (Fluent)
Abstract :
Ce cours a pour objectif de faire progresser les élèves dans la manipulation du industriel Fluent et dans la
maîtrise de son utilisation dans un processus industriel de conception.
Evaluation :
Projet
05/09/2010 - 17:37:52
21
Course Syllabus
MF302 : Modélisation des écoulements diphasiques
incompressibles
EX317
Optional unit O91
p. 15
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
AZAIEZ Mejdi
Title :
Modélisation des écoulements diphasiques incompressibles
Abstract :
On présente dans ce module deux modèles pour l'étude d'un écoulement chargé en particules. Une première
approche dite à deux fluides et une seconde connue sous la désignation monofluide. Pour chacune d'elle on
définira le modèle continu et on présentera l'approche de discrétisation le mieux adapté.
Evaluation :
Contrôle continu
Keyword(s) :
Navier-Stokes, Diphasique, Incompressible, Vitesse Pression, Interface, Schémas Numériques
05/09/2010 - 17:37:52
22
Course Syllabus
MF303 : Dynamics of geofluids
EX318
Optional unit O92
p. 16
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
BONNETON Natalie
Title :
Dynamics of geofluids
Abstract :
L’étude des problèmes environnementaux nécessite non seulement une très bonne connaissance de la
dynamique des fluides qui nous entourent, mais aussi la capacité de prévoir ces écoulements et donc de les
modéliser.
L’objectif de ce cours est de familiariser les étudiants à la dynamique des écoulements atmosphériques et
océaniques à petite et moyenne échelles en introduisant les concepts de base de leur modélisation physique.
Nous analyserons en particulier la dynamique des ondes de gravité (de surface, ou interne) ainsi que celle des
écoulements tourbillonnaires (couche limite, turbulence dans un milieu stratifié en densité, ...).
Une application de ces connaissances théoriques et méthodologiques à l’hydrodynamique en milieu
littorale (propagation de la houle, déferlement, transport sédimentaire littoral, …) sera ensuite présentée
plus en détail.
Plan :
* Connaissances théoriques et méthodologies
(Natalie Bonneton, 10h)
- Introduction (Echelles caractéristiques et phénoménologie : ondes de gravité, couche limite, …)
- Equations régissant la dynamique des géofluides (équations sous l’approximation de Boussinesq,
équations des écoulements à surface libre)
- Dynamique des ondes de gravité (notions sur la théorie des ondes dispersives, ondes de gravité internes,
ondes de surface : modèles linéaires et non-linéaires)
- Ecoulements tourbillonnaires (dynamique de la vorticité, introduction aux théories statistiques de la
turbulence, modélisation de la turbulence)
* Applications dans le domaine de l’hydrodynamique littorale (Nadia Sénéchal, 10h)
- Introduction (les vagues / la houle : définition, pourquoi étudier les vagues / la houle ?)
- Génération des vagues et propagation en océan « profond » (le vent : générateur de vagues, notion de
mer du vent, les vagues en eau profonde : phénomène dispersif, de la mer du vent à la houle, groupes
d’ondes)
- Notions physiques associées aux vagues (énergie / flux d’énergie, tension de radiation / torseur
des tensions de radiation, terminologie)
- Propagation de la houle en zone côtière (transformations « linéaires » de la houle, transformations « non
linéaires » de la houle, zone de levée / zone de surf / zone de jet de rive, dynamique induite : courants,
ondes longues, turbulence, Transport sédimentaire / morphodynamique)
- Étude in situ des vagues et de la dynamique associée (capteurs, traitement des données, analyse des
données)
* Ingénierie côtière, M. Benoit, LNHE EDF (4h)
05/09/2010 - 17:37:52
23
Course Syllabus
MF304 : Physics of transfers
EX318
Optional unit O92
p. 16
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
BATSALE Jean-Christophe
Title :
Physics of transfers
Abstract :
This course illustrates the common characteristics of diffusive transient transport (heat, mass, momentum) in
heterogeneous media. Examples will be more precisely devoted to interfaces, non-uniform source terms,
simultaneous diffusion and transport...
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
24
Course Syllabus
MF305 : Turbomachinery
EX319
Optional unit O93
p. 17
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
IOLLO Angelo
Title :
Turbomachinery
Abstract :
This course describes different models specific to turbomachinery analysis and design, presented by increasing
order of completeness and complexity.
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
25
Course Syllabus
MF306 : Modelling of plasmas physics and applications.
EX319
Optional unit O93
p. 17
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
DUBROCA Bruno
D'HUMIERES Emmanuel
TIKHONCHUK Vladimir
Title :
Modelling of plasmas physics and applications.
Abstract :
This course gives the basic notions about plasmas and their most important aplications. Theoretical models for
plasmas are introduced together with the associated numerical methods
Plan :
* Qu'est-ce un plasma ? Le plasma : quatrième état de la matière. Les plasmas naturels et les plasmas de
laboratoire. Les gaz ionisés. Les phénomènes collectifs dans les plasmas. Le champ auto-consistant. Grandeurs
caractéristiques des plasmas : longueur de Debye, le parcours moyen, la fréquence plasma et le temps de
collisions.
* Mouvement des particules dans les champs électriques et magnétiques. L’accélération et giration, les
fréquences cyclotrons, vitesse de dérive. La force pondéromotrice. Le confinement d’un plasma dans le
champ magnétique.
* Collisions des particules. Chocs entre particules chargées. Section efficace de collision élastique. Collisions
inélastiques. Transfert de quantité de mouvement et de l’énergie. La modèle cinétique. L’intégrale
de collision et k’équation de Fokker-Planck. Le chauffage d’un plasma avec le champ laser.
* Théorie des ondes. Les équations hydrodynamiques et les équations de Maxwell. Propriétés
électromagnétiques d'un plasma. Description diélectrique. Ondes dans les plasmas : l’onde
électromagnétique, l’onde plasma électronique (Langmuir) et l’onde acoustique ionique.
Amortissement des ondes collisionnel et de Landau. Propagation d'une onde électromagnétique dans un plasma
inhomogène ; l’équation paraxiale et l’équation pour le rayon.
* Méthodes de modélisation d’un plasma : modèle fluide et magnétohydrodynamique. Couplage des
modèles fluide et électromagnétique. Le modèle cinétique, la méthode « particle in cell » et ses applications.
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
26
Course Syllabus
MF307 : Turbulent flows
EX314
Optional unit M91
p. 12
Crédits ECTS :
5.00
Number of hours :
Lecture :
Tutorial classes :
Individual work :
20.00
16.00
36.00
Teacher(s) :
LUBIN Pierre
Title :
Turbulent flows
Abstract :
This lecture aims at describing the processes involved in turbulent flows, including numerical and physical
aspects. Numerical models usually implemented in commercial softwares will be described, detailling the
limitations and advantages of each models. Boundary layer, wake flows, jets and mixing layers modelling will be
detailled. Up-to-date numerical methods will be introduced, and compared to the classical approaches.
Plan :
* Introduction, ordre de grandeurs et description physique de la turbulence
* Description statistique de la turbulence
* Ecoulements turbulents (couche limite, jets, couche de mélange, etc.)
* Modélisation statistique de la turbulence
* Simulations numériques (DNS, RANS, LES, DES, etc.)
Evaluation :
Examen de 2h
05/09/2010 - 17:37:52
27
Course Syllabus
MF308 : Concept de la modélisation pour la physique de
demain
EX319
Optional unit O93
p. 17
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
CALTAGIRONE Jean-Paul
Title :
Concept de la modélisation pour la physique de demain
Abstract :
Les concepts de la modélisation physique seront présentés dans un contexte ouvert où seuls sont connus
l’objectif recherché, les moyens mis à disposition et le temps pour aboutir à cet objectif. Les méthodes
d’approches étant connues, équations, modèles de turbulence, modèles diphasiques,
…l’enjeu est alors de définir le cadre de la résolution du problème posé en adoptant les hypothèses
et approximations les plus appropriées au cas traité. Des exemples industriels concrets seront présentés où la
stratégie choisie a conduit à des échecs majeurs. Le but est de savoir apporter en toute circonstance une
réponse proportionnée à un problème posé en fonction du potentiel espéré.
La mécanique des fluides est numérique, c’est un constat qui ne doit pas faire oublier que
l’essentiel des problèmes industriels nécessitent une part importante de modélisation qui rend les
résultats de simulations incertains. Cette dualité entre modélisation et simulation sera approfondie sur des cas
concrets où la part d’incertitude ne peut être attribuée aisément à l’une ou l’autre des
approches.
La réalité doit être perçue dans une approche synthétique et plutôt intuitive, les connaissances de base ne sont là
que pour compléter une réponse quantitative.
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
28
Course Syllabus
MF309 : Aérodynamique II
EX319
Optional unit O93
p. 17
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
IOLLO Angelo
Title :
Aérodynamique II
Plan :
- Modèles classique pour les gaz non-visqueux
- Ecoulements transsoniques et supersonique autour de profils et d'aubes
- Modèles de couche limite compressible
- Modèles de turbomachines
- Modèles d'éoliens
- Modèles de milieux continus compressibles
Prerequisite :
Module Aérodynamique AN204 de 2ème année
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
29
Course Syllabus
MS300 : Formulation of material behaviour laws
EX314
Optional unit M91
p. 12
Crédits ECTS :
5.00
Number of hours :
Lecture :
Tutorial classes :
Individual work :
20.00
16.00
36.00
Teacher(s) :
MARTIN Eric
Title :
Formulation of material behaviour laws
Abstract :
The theoretical tools which allow to formulate material behaviour laws are introduced. The elasto-visco-plastic
behaviour is detailed.
Plan :
- Aspects phénoménologiques
- Mise en évidence des divers types de réponse (élastique, viscoélastique, plastique, viscoplastique) de
matériaux lors d’essais mécaniques. Le comportement élasto-plastique et élasto-visco-plastique.
- Rappel de thermodynamique des milieux continus et exemple de lois de comportement
- Lois d’état, variables d’état, potentiel thermodynamique, hypothèse de normalité, potentiel
de dissipation, prise en compte du comportement endommageable
- Changement d’échelle et homogénéisation
- Exemples de microstructures, méthodes simplifiées de Reuss et Voigt, méthodes des modules effectifs,
méthodes d’homogénéisation périodique
Evaluation :
Examen de 2h
05/09/2010 - 17:37:52
30
Course Syllabus
MS301 : Composite materials and composite structures:
aeronautical applications
EX315
Optional unit M92
p. 13
Crédits ECTS :
5.00
Number of hours :
Lecture :
Tutorial classes :
Individual work :
20.00
16.00
36.00
Teacher(s) :
AUBARD Xavier
MARTIN Eric
Title :
Composite materials and composite structures: aeronautical applications
Abstract :
The goal of this course is to obtain knowledge to justify structural design made with composite materials.
Plan :
* Les matériaux composites (12h)
- Renforts fibreux et matrices polymères
- Procédés de mise en ½uvre des composites à matrice polymère
- Application des matériaux composites dans différents secteurs industriels
- Le comportement mécanique des matériaux composites
* Le dimensionnement des structures composites (12h)
- Théorie des stratifiés
oCalcul de prédimensionnement en linéaire :
•comportement d’une couche avec identification par essais de caractérisation
•assemblage des couches dans les cas avec et sans symétrie miroir
•critères de rupture (macro, méso, multi-critère), approche fiabiliste pour la justification
- Modèles de comportement non linéaire
oNotion de classe de modèle
oHypothèses au juste besoin
oConstruction du modèle de comportement de la couche (partie élastique et partie anélastique)
oIdentification des paramètres du modèle
oImplémentation dans le code d’éléments finis
oCalculs, optimisation du nombre de couches et justification
* Tenue au flambement des structures aéronautiques (12h)
- Généralités – Exemples
o le phénomène de flambement
ol'enjeu dans l'aéronautique
ole flambement local, global
- Résultats analytiques sur le flambement
ocas des poutres (Euler)
ocas des plaques
ocas des coques
- Tenue après flambement de panneaux raidis: approche analytique
oflambement en compression
oflambement en cisaillement
05/09/2010 - 17:37:52
31
Course Syllabus
- Etude du flambement de panneaux raidis: approche numérique par éléments finis
omodes de flambement “élastique”: charge critique et forme.
onotions sur le post-flambement.
- Exemple de post-flambement de panneaux composite: approche expérimentale
Evaluation :
Examen de 2h
05/09/2010 - 17:37:52
32
Course Syllabus
MS302 : Codes de Calcul pour l'Industrie (Abaqus 1)
Shared by UV(s) :
M9-A
p. 2
Crédits ECTS :
1.50
Number of hours :
Individual work :
Practical work :
25.00
16.00
Teacher(s) :
QUEVA David
Title :
Abstract :
Ce cours a pour objectif de faire progresser les élèves dans la manipulation du industriel Abaqus et dans la
Evaluation :
Projet
05/09/2010 - 17:37:52
33
Course Syllabus
MS303 : Codes de Calcul pour l'Industrie (Abaqus 2)
EX316
Optional unit M93b
p. 14
Crédits ECTS :
1.50
Number of hours :
Individual work :
Practical work :
25.00
16.00
Teacher(s) :
AUBARD Xavier
DAU Frédéric
Title :
Abstract :
Ce cours a pour objectif de faire progresser les élèves dans la manipulation du industriel Abaqus et dans la
Evaluation :
Projet
05/09/2010 - 17:37:52
34
Course Syllabus
MS304 : Structural reliability
EX317
Optional unit O91
p. 15
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
ELEGBEDE Charles
Title :
Structural reliability
Abstract :
The aim of this course is to introduce the main approaches to study structural reliability.
Plan :
* Méthode résistance contrainte. Cas de la loi normale, calcul des coefficients de sécurité, calcul de l'indice de
fiabilité.
* Notion de fonction d'état limite: généralisation de la méthode résistance contrainte
* Calcul de l'indice de fiabilité de Hasofer-Lind : Transformation de Rosemblatt, Détermination du point de
conception, Calcul de l'indice de fiabilité à partir du point de conception, calcul de la probabilité de défaillance par
l'approximation FORM
* Notions sur les méthodes SORM
* Construction de surface de réponses par les méthodes de type plan d'expériences et réseaux de neurones.
Evaluation :
Contrôle continu
Online course :
L. Lemaire, Fiabilité des structures, Eyrolles, 2005.
05/09/2010 - 17:37:52
35
Course Syllabus
MS305 : Dynamic structural analysis
EX318
Optional unit O92
p. 16
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
MARTIN Eric
Title :
Dynamic structural analysis
Abstract :
This course introduces numerical technique for the modelisation of the dynamic behaviour of structural
components. The targeted applications include impact loading of structures and crashworthiness analysis.
Plan :
- Effets des grandes vitesses de sollicitation sur les différentes classes de matériaux ; lois de
comportements élastoviscoplastiques couramment utilisées
- Notions de grandes déformations
- Les moyens d’essais et de mesures disponibles pour la caractérisation des matériaux (barres de
Hopkinson, vérin rapide, …) et pour la vérification du comportement (puits de chute …)
- Discrétisation du problème continu et équations du mouvement
- Schémas de résolution (comparatif explicite/implicite)
- Les éléments finis usuels en crash
- Apprentissage du logiciel RADIOSS
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
36
Course Syllabus
MS306 : Fracture and Fatigue
EX319
Optional unit O93
p. 17
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
MARTIN Eric
PALIN-LUC Thierry
Title :
Fracture and Fatigue
Abstract :
The course includes the main notions concerning fracture and fatigue (initiation and propagation of cracks under
monotonic and cyclic loading). The damage tolerance approach for structural design is presented.
Plan :
* Mécanique de la rupture - 5 Séances de 2h - (E. Martin, MATMECA)
- Singularité du champ de contraintes
- Théorie d’Irwin (KIc)
- Théorie énergétique de la rupture (expressions de G, équivalence des théories d’Irwin et de
Griffith, intégrale de Rice)
- Compléments sur : Propagation de fissures en mode mixte, Fissures d’interface, Les aspects
tridimensionnels, Les essais de mécanique de la rupture, Les aspects dynamiques, la mécanique de la
rupture ductile (le modèle de Gurson), Propagation de fissure par fatigue (Loi de Paris)
* Amorçage de fisssure en fatigue multiaxiale des matériaux métalliques - 5 Séances de 2h -(Th. Pallin-Luc,
LAMEFIP - ENSAM)
- Introduction (Enjeux technico-économiques)
- Notions de base et terminologie (Notations générales, courbe S-N, trajet de chargement, chargements
proportionnels et non proportionnels)
- Essais de fatigue (Méthodes de conduite et de dépouillement des essais : de l'escalier, des fréquences
cumulées)
- Base physique de l'amorçage des fissures de fatigue dans les matériaux polycristallins (Dislocations,
bandes de glissements persistantes, intrusions – extrusions)
- Critères de fatigue multiaxiale (Différentes familles: empiriques (pour mémoire), plan critiques (en
contraintes, en énergie), globales (énergétiques, utilisant des invariants), 3 exemples en détails : Crossland
(approche macroscopique en contrainte), Dang Van (approche avec changement d'échelle méso-macro),
Lamefip (approche énergétique non-locale )
- Facteurs d'infuence sur l'amorçage de fissures (Lesquels, comment les prendre en compte dans les
calculs prévisionnels, comment en tirer bénéfice (quand c'est possible)
- Quelques éléments pour l'amplitude variable (Méthode de comptage des cycles (Rainflow), Notions de
cumul d'endommagement (Règles de Miner et de Lemaitre et Chaboche -selon temps disponible)
Les deux séances supplémentaires sont consacrées à des interventions industrielles et/ou à des exercices
d’application.
05/09/2010 - 17:37:52
37
Course Syllabus
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
38
Course Syllabus
MS307 : Dynamics of continuous media
EX319
Optional unit O93
p. 17
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
BASTE Stéphane
Title :
Dynamics of continuous media
Abstract :
Objectif : À partir des concepts de la mécanique des milieux continus, l’accent est mis sur les méthodes
de résolution des équations du mouvement d'un continu élastique.
Plan :
Contenus :
Méthodes générales - potentiels des déplacements - milieu indéfini - problèmes aux limites - conditions de
Neumann, de Dirichlet, mixtes - fonction de Green génératrice du problème - représentation intégrale.
Méthodes particulières - plaques - mouvement antiplan - mouvement plan - cylindre - torsion - mouvement
longitudinal - flexion - équations approchées des poutres - torsion - mouvement longitudinal - flexion Euler-Bernoulli - Timoshenko - équations approchées des plaques.
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
39
Course Syllabus
OA300 : Processing and numerical simulations in NDT
EX317
Optional unit O91
p. 15
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
CASTAINGS Michel
LE CROM Bénédicte
Title :
Processing and numerical simulations in NDT
Abstract :
Initiation to measurement and data processing techniques, which are common to various processes of NDT:
digitalising, filtering, formation and analysis of images, etc.
Plan :
* Traitement de signal avancé
- Introduction - Généralités
- Les différents CND mis en ½uvre, les types d’images produites
- La transformation analogique-numérique
- L’acquisition d’une image numérique
- Visualisation des images
- Amélioration de la détection : les traitements et les filtrages
- Les mesures, la détection automatique de défauts
- Gestion et stockage des images
- Les matériels et les logiciels
- Annexes
* Simulation des CND par Ultrasons ou par courants de Foucault
- Problématique
o Contexte industriel et objectifs de la simulation
o Différentes approches en modélisation (numériques, analytiques, semi-analytiques)
o Exemples d'applications
- Présentation générale et utilisation du logiciel CIVA
- Séance de Travaux Pratiques avec logiciel CIVA
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
40
Course Syllabus
OA301 : Ultrasonic Non-Destructive Testing
EX318
Optional unit O92
p. 16
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
CASTAINGS Michel
Title :
Ultrasonic Non-Destructive Testing
Abstract :
This formation on NDT of materials and structures focuses on ultrasonic techniques, which are widespread in
industrial area. Teaching is made by professionals (engineers, doctors, researchers) coming from the Aeronautic
industry, medical sector or research laboratories.
Plan :
* Introduction – M. Deschamps, CNRS-LMP (2h)
- Généralités, définitions, bases du CND par ultrasons
- Visite installations LMP
* Imagerie de défauts (12 h)
- Techniques courantes – H. Trétout, Dassault Aviation (6h)
- Imagerie ultrasonore – C. Biateau, CNRS-LMP Ubx1 (2h)
- Shearographie couplée avec les ultrasons – A. Déom, ONERA Châtillon (4h).
* Contrôle médical – N.Grenier, CHU Pellegrin, Univ. Bx 2 (6 h)
- Echographie en pratique médicale (2h)
- Couplage échographie Doppler en pratique médicale et produits de contraste en échographie (2h)
- IRM (2h)
* Contrôle Hélicoptères – J.C. Anifrani, Eurocopter (4h)
- Emission Acoustique
- Health and Usage Monitoring systems
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
41
Course Syllabus
OA302 : Modelling in acoustics
EX318
Optional unit O92
p. 16
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
ARISTEGUI Christophe
Title :
Modelling in acoustics
Abstract :
The course deals with all stages of the modelling of acoustic phenomena as well as introducing some topics in the
field: active noise control, non-linear acoustics, wave scattering, thermal waves, vibro-acoustics, propagation in
porous media, medical imaging and ultrasound therapy.
Plan :
* Analyse de Fourier;
* Elasto-thermo-dynamique;
* Contrôle actif du bruit par interférences et asservissement : cas du conduit infini 1D, applications, difficultés liées
au cas réels;
* Interaction non-lineaire d'ondes acoustiques;
* Propagation dans les milieux poreux: mousse, os… Modèle de fluide équivalent, effets visqueux et
échanges thermiques;
* Vibro-acoustique : rayonnement de sources, diffusion acoustique et thermique;
* Phénomènes de diffusion multiple ;
* Applications médicales : imagerie et thérapie.
Evaluation :
Contrôle continu
05/09/2010 - 17:37:52
42
Course Syllabus
PS300 : Numerical aspects in reliability theory
EX319
Optional unit O93
p. 17
Crédits ECTS :
4.00
Number of hours :
Lecture :
Individual work :
24.00
24.00
Teacher(s) :
DUFOUR François
Title :
Numerical aspects in reliability theory
Abstract :
This course provides a practical introduction to constructing computerized simulations for analyzing phenomena in
reliability.
Plan :
- Simulation de variables et vecteurs aléatoires par la méthode d'inversion, de rejet.
- Illustrations de la loi des grands nombres et du théorème limite centrale.
- Méthode de Monte-Carlo, objectifs, avantages.
- Méthodes de réduction de la variance.
- Simulation de chaînes de Markov.
- Processus de Poisson et de renouvellement avec applications à la fiabilité.
Evaluation :
Contrôle continu
Document(s) :
- B. Bercu, D. Chafai, Modélisation stochastique et simulation, SMAI, à paraître 2007.
- S. Ross, Simulation, Academic Press, 2002.
05/09/2010 - 17:37:52
43
Course Syllabus
Index
AN300 : Numerical simulation of flows ..................................................................................................................................................................................................... 4
AN301 : Materials, heat transfer, deposition and erosion .......................................................................................................................................................................... 5
AN302 : Numerical methods in electromagnetism ..................................................................................................................................................................................... 6
AN303 : Adjoint equations and optimal control of distributed parameter systems .................................................................................................................................... 7
AN304 : Parallel programming ................................................................................................................................................................................................................... 8
AN305 : Very high order schemes for compressible fluid dynamics problems.......................................................................................................................................... 9
CE301 : Tournoi de gestion....................................................................................................................................................................................................................... 10
CE303 : Communication ........................................................................................................................................................................................................................... 11
EX314 : Optional unit M91 ....................................................................................................................................................................................................................... 12
EX315 : Optional unit M92 ....................................................................................................................................................................................................................... 13
EX316 : Optional unit M93b ..................................................................................................................................................................................................................... 14
EX317 : Optional unit O91........................................................................................................................................................................................................................ 15
LC301 : English S9 ................................................................................................................................................................................................................................... 18
M9-A : Optional units M91-M93a .............................................................................................................................................................................................................. 2
M9-B : Optional units M92-M93b .............................................................................................................................................................................................................. 2
M9-C : Optional unit O91 ........................................................................................................................................................................................................................... 2
M9-D : Optional unit O92 ........................................................................................................................................................................................................................... 2
M9-E : Optional unit O93............................................................................................................................................................................................................................ 2
M9-F : Langues et culture de l'ingénieur..................................................................................................................................................................................................... 3
MF300 : Combustion................................................................................................................................................................................................................................. 20
MF301 : Codes de Calcul pour l'Industrie (Fluent)................................................................................................................................................................................... 21
MF302 : Modélisation des écoulements diphasiques incompressibles ..................................................................................................................................................... 22
MF303 : Dynamics of geofluids................................................................................................................................................................................................................ 23
MF304 : Physics of transfers ..................................................................................................................................................................................................................... 24
MF305 : Turbomachinery.......................................................................................................................................................................................................................... 25
MF306 : Modelling of plasmas physics and applications. ........................................................................................................................................................................ 26
MF307 : Turbulent flows........................................................................................................................................................................................................................... 27
MF308 : Concept de la modélisation pour la physique de demain ........................................................................................................................................................... 28
MF309 : Aérodynamique II....................................................................................................................................................................................................................... 29
MS300 : Formulation of material behaviour laws..................................................................................................................................................................................... 30
MS301 : Composite materials and composite structures: aeronautical applications ................................................................................................................................ 31
MS302 : Codes de Calcul pour l'Industrie (Abaqus 1).............................................................................................................................................................................. 33
MS303 : Codes de Calcul pour l'Industrie (Abaqus 2).............................................................................................................................................................................. 34
MS304 : Structural reliability .................................................................................................................................................................................................................... 35
MS305 : Dynamic structural analysis ....................................................................................................................................................................................................... 36
MS306 : Fracture and Fatigue ................................................................................................................................................................................................................... 37
MS307 : Dynamics of continuous media .................................................................................................................................................................................................. 39
OA300 : Processing and numerical simulations in NDT .......................................................................................................................................................................... 40
OA301 : Ultrasonic Non-Destructive Testing ........................................................................................................................................................................................... 41
OA302 : Modelling in acoustics................................................................................................................................................................................................................ 42
PS300 : Numerical aspects in reliability theory ........................................................................................................................................................................................ 43

Course Syllabus - Enseirb

Transcription

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