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Course Syllabus Department: Mathematics and Mechanics Semester 9 23/05/2016 - 04:50:32 1 Course Syllabus Mathematics and Mechanics Semester 9 MODULE UE INTITULÉ INTERVENANTS M9-A Optional units M91-M92-C91 E. MARTIN (Resp.) EX312 C91a AN308 High Performance Computing (HPC) project MF315 Codes industriels (Fluent & Openfoam) pour la Mécanique des Fluides MS311 Industrial softwares for structure modelling EX314 3.12 p. 7 M. COQUERELLE (Resp.) J. MATHIAUD (Resp.) p. 29 A. CATAPANO (Resp.) p. 36 3.12 P. LUBIN (Resp.) p. 25 MS300 Formulation of material behaviour laws E. MARTIN (Resp.) p. 30 3.12 EX320 R. TURPAUT (Resp.) p. 10 MS308 Composite materials and composite structures O. CATY G. COUEGNAT E. MARTIN (Resp.) p. 35 3.12 L. MIEUSSENS (Resp.) p. 6 AN312 Numerical methods for incompressible flows. Y. COUDIèRE p. 11 MS306 Fracture and Fatigue E. MARTIN (Resp.) T. PALIN-LUC p. 33 Optional units O91-O92 T. COLIN (Resp.) 3.12 p. 4 AN309 Meshing techniques C. DOBRZYNSKI (Resp.) p. 8 MF302 Modelisation of incompressible diphasic flows M. AZAIEZ (Resp.) p. 24 P. DE LUCA (Resp.) p. 27 B. AUDOIN (Resp.) p. 34 Optional unit O91a 3.12 H. BEAUGENDRE (Resp.) p. 9 MF310 Complex Fluids Flows G. OVARLEZ (Resp.) p. 26 MS304 Structural reliability C. ELEGBEDE (Resp.) p. 31 OA300 Numerical simulations in NDT M. CASTAINGS (Resp.) S. CHATILLON D. PREMEL p. 38 3.12 T. COLIN (Resp.) p. 28 MS305 Dynamic structural analysis E. MARTIN (Resp.) p. 32 PG300 Développement collaboratif de codes de calcul scientifique J. MATHIAUD (Resp.) p. 39 AN304 Parallel programming 3.12 PS300 Numerical aspects in reliability theory p. 22 p. 5 H. BEAUGENDRE (Resp.) MS312 Mechanics of Assemblies 23/05/2016 - 04:50:32 p. 21 MF314 Multiphysic modelling Optional unit O92a CE302 CE320 CE321 p. 20 AN310 Parallel computing Optional unit O91b M9-C p. 18 A. IOLLO (Resp.) MS307 Dynamics of continuous media EX334 12.50 AN303 Inverse problems MF311 Simulation of the elaboration of components made with composites EX323 p. 19 AN307 Transport of particles: models, simulation and applications Optional unit O92b EX322 p. 17 AN311 Numerical methods for compressible flows Optional unit C91b M9-B p. 16 MF307 Turbulent flows Optional unit M92 EX321 p. 15 H. BEAUGENDRE (Resp.) T. COLIN P. LUBIN Optional unit M91 EX315 COEF. /ECTS 12.50 p. 37 p. 40 F. DUFOUR (Resp.) Languages and Management for Engineers É. ASTIEN (Resp.) 5.00 Professionel project : level 3 Soutenance de projet professionnel Business simulation E. DUPUY 0.00 0.00 2.50 É. ASTIEN (Resp.) É. ASTIEN p. 12 p. 13 p. 14 2 Course Syllabus LC301 23/05/2016 - 04:50:32 English S9 K. BEIRNE P. CROCKER J. FAUCHER (Resp.) P. FLOQUET (Resp.) S. MÉDINA (Resp.) L. STEVENS-LARRE 2.50 p. 23 3 Course Syllabus AN303 : Inverse problems Shared by choice module(s) : EX319 EX320 Optional unit O92a Optional unit O92b p. 0 p. 18 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC;S2: ET(2h,E,sd,sc) Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Teacher(s) : IOLLO Angelo Title : Inverse problems 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. 23/05/2016 - 04:50:32 4 Course Syllabus AN304 : Parallel programming Shared by choice module(s) : EX319 EX324 EX334 Optional unit O92a Free module for PRCD Optional unit O92a p. 0 p. 0 p. 22 Crédits ECTS : 2.50 Évaluation : S1: CC;S2: ET(2h,E,sd,sc) 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). Prerequisite : Module AN202 23/05/2016 - 04:50:32 5 Course Syllabus AN307 : Transport of particles: models, simulation and applications Shared by choice module(s) : EX321 Optional unit C91b p. 19 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: ET(2h,E,sd,sc) x1 + CC x1;S2: ET(2h,E,sd,sc) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Teacher(s) : MIEUSSENS Luc Title : Transport of particles: models, simulation and applications Abstract : Le but de ce cours est de donner quelques éléments de théorie cinétique pour la modélisation et simulation numérique de systèmes de particules, en se focalisant surtout sur la dynamique des gaz (applications à l'aérodynamique haute altitude et aux écoulements dans les micro-machines et les systèmes à vide) et le transfert radiatif (applications au transfert de chaleur dans les matériaux optiques). Quelques applications de cette théorie à d'autres domaines seront abordées (modélisation de spray, de pluie, etc.). L'accent sera porté sur les modèles et leurs approximations par des méthodes numériques déterministes. La dernière partie du cours montrera comment cette théorie peut servier à simuler des écoulements de fluides incompressibles avec la méthode "Boltzmann sur réseau", dont la popularité est croissante à l'heure actuelle. Une partie du cours sera consacrée à des TP sur machine pour mettre en oeuvre les méthodes numériques étudiées. Les prérequis sont les méthodes numériques élémentaires pour les équations aux dérivées partielles (volumes finis, schéma d'Euler, etc) et une bonne maîtrise du fortran 90. Plan : * Théorie cinétique du transport de particules : exemples (dynamique des gaz, transfert radiatif, sprays, pluie) * Lien avec les modèles macroscopiques (équations d'Euler, de Navier-Stokes, de diffusion) * Quelques méthodes de simulation déterministes * Lien avec les écoulements incompressibles : la méthode de Boltzmann sur réseau 23/05/2016 - 04:50:32 6 Course Syllabus AN308 : High Performance Computing (HPC) project Shared by choice module(s) : EX312 C91a p. 15 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: Proj x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Lecture : Combined lecture and tutorial classes : 24.00 40.00 Teacher(s) : BEAUGENDRE Héloïse COLIN Thierry LUBIN Pierre Title : High Performance Computing (HPC) project 23/05/2016 - 04:50:32 7 Course Syllabus AN309 : Meshing techniques Shared by choice module(s) : EX320 Optional unit O92b p. 18 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: Proj x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Lecture : 24.00 Teacher(s) : DOBRZYNSKI Cécile Title : Meshing techniques Abstract : The objective of this course is to present different techniques of generation and modification of meshes for numerical simulations. The difficulties and rewards of these techniques will be explained. Concepts and examples of mesh adaptation to physical problems will also be presented . 23/05/2016 - 04:50:32 8 Course Syllabus AN310 : Parallel computing Shared by choice module(s) : EX322 Optional unit O91a p. 20 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: ET(2h,E,da,ca) x1 Number of hours : Lecture : 24.00 Teacher(s) : BEAUGENDRE Héloïse Title : Parallel computing Abstract : Algèbre Linéaire Creuse Algorithmique pour Méthodes Hiérarchiques Plan : La résolution de grands systèmes linéaires est un des outils les plus utilisés et les plus consommateurs de calcul dans les applications scientifiques actuelles. Le but de ce cours est de faire une étude approfondie des algoritmes parallèles de résolution de grands systèmes d'équations linéaires creux par méthodes directes et par méthodes itératives. La première partie sera dédiée aux problèmes algorithmiques rencontrés lors de la mise en oeuvre efficace d'un solveur direct par bloc haute performance en utilisant le modèle de graphe sous-jacent. L'objectif de la deuxième partie de ce cours sera de présenter les algorithmes parallèles pour les méthodes itératives et un certain nombre de méthodes de préconditionnement génériques les plus utilisées en pratique (méthodes de Krylov, décomposition de domaines, complément de Schur, ..). Le calcul des interactions entre particules par exemple coulombiennes ou gravitationnelles est une partie importante d'un grand nombre de simulations physiques. Par exemple en mécanique céleste, physique des plasmas, mécanique des fluides (méthode des vortex), dynamique moléculaire mais aussi dans le domaine des équations intégrales. Les méthodes classiques conduisent à des algorithmes avec une complexité quadratique.// //L'objectif de ce cours est d'introduire des algorithmes hiérarchiques basés sur des arbres (quadtree ou octree) pour atteindre une complexité linéaire. Le cours sera divisé en trois parties. Dans la première, nous étudierons les méthodes hiérarchiques de Barnes-Hut ainsi la méthode des multipôles rapides. Ensuite, nous détaillerons les structures de données et les outils pour obtenir des méthodes efficaces. Nous terminerons par les différentes solutions pour paralléliser ces méthodes./ 23/05/2016 - 04:50:32 9 Course Syllabus AN311 : Numerical methods for compressible flows Shared by choice module(s) : EX315 Optional unit M92 p. 17 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: ET x1 Number of hours : Lecture : 28.00 Teacher(s) : TURPAUT Rodolphe Title : Numerical methods for compressible flows Abstract : L'objectif de ce cours est de présenter les méthodes numériques adaptées à des écoulements compressibles (et utilisables en général pour des systèmes hyperboliques de lois de conservation). Les méthodes abordées seront de type volumes finis (étendues dans le cas de schémas d'ordre 2), et on s'attachera à comprendre leur construction, leur intérêt, ainsi que les difficultés soulevées par la nature des problèmes (non-unicité des solutions faibles, solutions non régulières, etc.) Plan : - Approximation of the convection equation in 1D - Approximation of general 1D hyperbolic problems - General concepts for 1D hyperbolic systems (shock, rarefaction, contact discontinuty, Riemann invariants,...) - Classical finite volume schemes for 1D hyperbolic systems of conservation laws: Godunov, Approximate Riemann solvers (HLL-type schemes), Roe's method. - Extension for 2D unstructured grids. - Order 2 schemes: problematic, MUSCL, ENO and MOOD techniques, - Applications: compressible Euler equations, Shallow-water equations, etc. 23/05/2016 - 04:50:32 10 Course Syllabus AN312 : Numerical methods for incompressible flows. Shared by choice module(s) : EX321 Optional unit C91b p. 19 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: ET(2h,E,sd,sc) x1 Number of hours : Lecture : 24.00 Teacher(s) : COUDIèRE Yves Title : Numerical methods for incompressible flows. Abstract : The basis of finite difference techniques, finite element or finite volume are assumed to be known, especially for simple examples such as Laplace equation or heat equation. The course objective is to deepen these methods, including their stability properties for solving more complex problems; learn to implement, to test and to understand the relationship between these properties and behavior of the digital approximations. Plan : 23/05/2016 - 04:50:32 11 Course Syllabus CE302 : Professionel project : level 3 Shared by UV(s) : C9SRT-F English and Management C9TM-F English and Management E9AM2AS-F English and Management p. 0 p. 0 p. 0 E9CSI-F E9CSR-F E9SE-F E9TS-F M9-C T9GLR-C T9ISN-C T9RSC-C p. 0 p. 0 p. 0 p. 0 p. 2 p. 0 p. 0 p. 0 English and Management English and Management English and Management English and Management Languages and Management for Engineers English and Management English and management English and Management Évaluation : S1: -- x0 Number of hours : Combined lecture and tutorial classes : 5.20 Teacher(s) : DUPUY Eric Title : Professionel project : level 3 Abstract : Finalisation du projet professionnel/ Préparation à la soutenance de projet professionnel Plan : en cours d'élaboration 23/05/2016 - 04:50:32 12 Course Syllabus CE320 : Soutenance de projet professionnel Shared by UV(s) : C9SRT-F English and Management C9TM-F English and Management E9AM2AS-F English and Management p. 0 p. 0 p. 0 E9CSI-F E9CSR-F E9SE-F E9TS-F M9-C T9GLR-C T9ISN-C T9RSC-C p. 0 p. 0 p. 0 p. 0 p. 2 p. 0 p. 0 p. 0 English and Management English and Management English and Management English and Management Languages and Management for Engineers English and Management English and management English and Management Évaluation : S1: Proj(Sout) x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Tutorial classes : Individual work : 4.00 10.00 Teacher(s) : ASTIEN Éric Title : Soutenance de projet professionnel Abstract : Soutenance de 30 minutes devant un jury composé de professionnels et d'enseignants. Il s'agit pour l'élève "ingénieur" de présenter à partir d'une simulation de recrutement l'orientation qu'il a donné à son projet professionnel (métier, secteur...) 23/05/2016 - 04:50:32 13 Course Syllabus CE321 : Business simulation Shared by UV(s) : C9SRT-F English and Management C9TM-F English and Management E9AM2AS-F English and Management p. 0 p. 0 p. 0 E9CSI-F E9CSR-F E9SE-F E9TS-F M9-C T9GLR-C T9ISN-C T9RSC-C p. 0 p. 0 p. 0 p. 0 p. 2 p. 0 p. 0 p. 0 English and Management English and Management English and Management English and Management Languages and Management for Engineers English and Management English and management English and Management Crédits ECTS : 2.50 Évaluation : S1: CC(Rap,PA) x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Lecture : 24.00 Teacher(s) : ASTIEN Éric Title : Business simulation Abstract : This formation develops students understanding of the complexity of global business operations in a dynamic competitive environment. It integrate a range of concepts from various management-related disciplines, including economic, political, financial, accounting.... Plan : This formation develops students understanding of the complexity of global business operations in a dynamic competitive environment. It integrate a range of concepts from various management-related disciplines, including economic, political, financial, accounting.... 23/05/2016 - 04:50:32 14 Course Syllabus EX312 : C91a Shared by UV(s) : M9-A Optional units M91-M92-C91 p. 2 To choose from : AN308 MF315 MS311 High Performance Computing (HPC) project Codes industriels (Fluent & Openfoam) pour la Mécanique des Fluides Industrial softwares for structure modelling p. 7 p. 29 p. 36 Crédits ECTS : 3.12 Number of hours : Lecture : Combined lecture and tutorial classes : 24.00 40.00 Title : C91a 23/05/2016 - 04:50:32 15 Course Syllabus EX314 : Optional unit M91 Shared by UV(s) : M9-A Optional units M91-M92-C91 p. 2 To choose from : MF307 MS300 Turbulent flows Formulation of material behaviour laws p. 25 p. 30 Crédits ECTS : 3.12 Number of hours : Lecture : Tutorial classes : Individual work : 24.00 16.00 36.00 Title : Optional unit M91 23/05/2016 - 04:50:32 16 Course Syllabus EX315 : Optional unit M92 Shared by UV(s) : M9-A Optional units M91-M92-C91 p. 2 To choose from : AN311 MS308 Numerical methods for compressible flows Composite materials and composite structures p. 10 p. 35 Crédits ECTS : 3.12 Number of hours : Lecture : Tutorial classes : Individual work : 20.00 16.00 36.00 Title : Optional unit M92 23/05/2016 - 04:50:32 17 Course Syllabus EX320 : Optional unit O92b Shared by UV(s) : M9-B Optional units O91-O92 p. 2 To choose from : AN303 AN309 MF302 MF311 MS307 Inverse problems Meshing techniques Modelisation of incompressible diphasic flows Simulation of the elaboration of components made with composites Dynamics of continuous media p. 4 p. 8 p. 24 p. 27 p. 34 Crédits ECTS : 3.12 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Title : Optional unit O92b 23/05/2016 - 04:50:32 18 Course Syllabus EX321 : Optional unit C91b Shared by UV(s) : M9-A Optional units M91-M92-C91 p. 2 To choose from : AN307 AN312 MS306 Transport of particles: models, simulation and applications Numerical methods for incompressible flows. Fracture and Fatigue p. 6 p. 11 p. 33 Crédits ECTS : 3.12 Number of hours : Individual work : Practical work : 25.00 16.00 Title : Optional unit C91b 23/05/2016 - 04:50:32 19 Course Syllabus EX322 : Optional unit O91a Shared by UV(s) : M9-B Optional units O91-O92 p. 2 To choose from : AN310 MF310 MS304 OA300 Parallel computing Complex Fluids Flows Structural reliability Numerical simulations in NDT p. 9 p. 26 p. 31 p. 38 Crédits ECTS : 3.12 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Title : Optional unit O91a 23/05/2016 - 04:50:32 20 Course Syllabus EX323 : Optional unit O91b Shared by UV(s) : M9-B Optional units O91-O92 p. 2 To choose from : MF314 MS305 PG300 Multiphysic modelling Dynamic structural analysis Développement collaboratif de codes de calcul scientifique p. 28 p. 32 p. 39 Crédits ECTS : 3.12 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Title : Optional unit O91b 23/05/2016 - 04:50:32 21 Course Syllabus EX334 : Optional unit O92a Shared by UV(s) : M9-B Optional units O91-O92 p. 2 To choose from : AN304 MS312 PS300 Parallel programming Mechanics of Assemblies Numerical aspects in reliability theory p. 5 p. 37 p. 40 Crédits ECTS : 3.12 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Title : Optional unit O92a 23/05/2016 - 04:50:32 22 Course Syllabus LC301 : English S9 Shared by UV(s) : C9SRT-F English and Management C9TM-F English and Management E9AM2AS-F English and Management p. 0 p. 0 p. 0 E9CSI-F E9CSR-F E9SE-F E9TS-F M9-C T9GLR-C T9ISN-C T9RSC-C p. 0 p. 0 p. 0 p. 0 p. 2 p. 0 p. 0 p. 0 English and Management English and Management English and Management English and Management Languages and Management for Engineers English and Management English and management English and Management Crédits ECTS : 2.50 Évaluation : S1: CC x0.67 + Proj(Sout) x0.33;S2: Sta(Rap) x0.33 Number of hours : Tutorial classes : Individual work : 24.00 15.00 Teacher(s) : BEIRNE Kenneth CROCKER Paul FAUCHER Jill FLOQUET Pierre MÉDINA Susan STEVENS-LARRE LeAnn Title : English S9 Abstract : Developing professional communication skills Plan : -Issues in the global workplace -Practising communication skills for work: formal presentations, meetings, negotiations, interviews Document(s) : -Extracts from TV documentaries and film -Video and audio material, the press Keyword(s) : Professional communication skills - Active participation 23/05/2016 - 04:50:32 23 Course Syllabus MF302 : Modelisation of incompressible diphasic flows Shared by choice module(s) : EX317 EX320 Optional unit O91a Optional unit O92b p. 0 p. 18 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: ET(2h,E,sd,sc) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Teacher(s) : AZAIEZ Mejdi Title : Modelisation of incompressible diphasic flows Abstract : Keyword(s) : 23/05/2016 - 04:50:32 24 Course Syllabus MF307 : Turbulent flows Shared by choice module(s) : EX314 Optional unit M91 p. 16 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: ET(2h,E,sd) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 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 : 23/05/2016 - 04:50:32 25 Course Syllabus MF310 : Complex Fluids Flows Shared by choice module(s) : EX322 Optional unit O91a p. 20 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: ET(2h,E,sd) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Teacher(s) : OVARLEZ Guillaume Title : Complex Fluids Flows Abstract : Les laves torrentielles, les pâtes alimentaires, les matériaux cosmétiques, les bétons frais, les mousses de plâtre, etc., sont des suspensions concentrées de particules/gouttes/bulles très polydisperses (du nm au cm) et de polymères, qui impliquent une grande diversité d’interactions physiques entre leurs éléments (colloïdales, hydrodynamiques, contacts…). Le comportement macroscopique de ces fluides complexes est fortement non linéaire, ce qui rend particulièrement difficile leur caractérisation, la modélisation de leur comportement, et la description de leurs écoulements. Parmi leurs caractéristiques originales, on doit rendre compte notamment simultanément d’un comportement visqueux et d’un comportement élastique, d’une dépendance du comportement avec l’intensité de la sollicitation et avec l’histoire des déformations. Par ailleurs, ce sont souvent des matériaux à seuil, qui ne s’écoulent que sous l’effet d’une contrainte de cisaillement suffisamment forte. L’objectif de ce cours est de donner une introduction au comportement de tels matériaux, à son origine microscopique, et à sa modélisation macroscopique. Les conséquences des comportements observés seront abordées sur des exemples concrets d’écoulements. Plan : I. Comportement des fluides complexes: description phénoménologique. Identification de grandes classes de comportement : viscoélasticité, rhéofluidification, rhéoépaississement, viscoplasticité, thixotropie, comportement frictionnel. II. Rappels de mécanique des milieux continus. Bases de rhéométrie. Pour chaque type de comportement identifié, les 3 points suivants seront abordés successivement : III. Caractérisation en écoulement de cisaillement simple. Modélisation 1D. IV. Origine microscopique. Modélisation micromécanique (lien micro-macro). V. Modélisation tensorielle. Applications à la modélisation d’écoulements complexes. 23/05/2016 - 04:50:32 26 Course Syllabus MF311 : Simulation of the elaboration of components made with composites Shared by choice module(s) : EX320 Optional unit O92b p. 18 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Teacher(s) : DE LUCA Patrick Title : Simulation of the elaboration of components made with composites Abstract : Plan : 23/05/2016 - 04:50:32 27 Course Syllabus MF314 : Multiphysic modelling Shared by choice module(s) : EX323 Optional unit O91b p. 21 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: Proj x1 Number of hours : Lecture : 24.00 Teacher(s) : COLIN Thierry Title : Multiphysic modelling Abstract : We will present several hierarchies of models for multiphysics modelling. We will mainly focus on compressible and incompressible Navier-Stokes systems and the associated set of boundary conditions (inlet, outlet, wall, etc...) as well as on some classical approximations (Hele-Shaw, Boussinesq,...). We will introduce some basic notion of rheology in order to address complex fluids issues. We will present and introduction to multiphasic flows. We will present the link with the functionalities of the software Fluent by using the Flent TP of second and third years. Prerequisite : Classical PDE course and numerical analysis. Basic fluid mechanics and basic knowledge of Fluent. 23/05/2016 - 04:50:32 28 Course Syllabus MF315 : Codes industriels (Fluent & Openfoam) pour la Mécanique des Fluides Shared by choice module(s) : EX312 C91a p. 15 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: Proj x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Lecture : Tutorial classes : Practical work : 4.00 24.00 20.00 Teacher(s) : COQUERELLE Mathieu MATHIAUD Julien Title : Codes industriels (Fluent & Openfoam) pour la Mécanique des Fluides Abstract : Ce cours comprend 1) un approfondissement de la formation à Fluent 2) la prise en main du logiciel open source OpenFoam qui permet de simuler une grande variété d'écoulements Plan : Réalisation d'un projet Fluent 4 heures seront consacrées à la présentation du logiciel OpenFoam et de ses possibilités et environ 20heures seront elles dédiées à la prise en main par les élèves du logiciel: -études de cas-test -prise en main du mailleur -ajout de code pour modifier les équations résolues L'évaluation se fera à travers les TP et la présentation de cas de calculs 23/05/2016 - 04:50:32 29 Course Syllabus MS300 : Formulation of material behaviour laws Shared by choice module(s) : EX314 Optional unit M91 p. 16 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: ET(2h,E,sd,sc) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 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 : Phenomenological aspects Highlighting various types of response (elastic, viscoelastic, plastic, viscoplastic) materials during tests. The elastic-plastic and elastic-visco-plastic behavior. Thermodynamics of continuum media and example of behavior laws State laws, state variables, thermodynamic potential, normality assumption, dissipation potential, taking into account the damageable behavior Scaling and homogenization Examples of microstructures, simplified methods of Reuss and Voigt, methods of effective moduli, periodic homogenization methods 23/05/2016 - 04:50:32 30 Course Syllabus MS304 : Structural reliability Shared by choice module(s) : EX317 EX322 Optional unit O91a Optional unit O91a p. 0 p. 20 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC;S2: ET(2h,E,sd,sc) 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 : Online course : L. Lemaire, Fiabilité des structures, Eyrolles, 2005. 23/05/2016 - 04:50:32 31 Course Syllabus MS305 : Dynamic structural analysis Shared by choice module(s) : EX318 EX323 Optional unit O91b Optional unit O91b p. 0 p. 21 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC;S2: ET(2h,E,sd,sc) 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 : Effects of large strain rates on the mechanical behavior of different classes of materials Constitutive laws commonly used to model the dynamic behavior of elastoplastic materials The testing methods for the mechanical characterization of materials Discretization of the continuous problem and equations of motion Resolution schemes (comparison between explicit and implicit algorithms) Conventional finite elements for crash analysis Practical exercises using the RADIOSS software 23/05/2016 - 04:50:32 32 Course Syllabus MS306 : Fracture and Fatigue Shared by choice module(s) : EX321 Optional unit C91b p. 19 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC;S2: ET(2h,E,sd,sc) 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 : 1. Linear elastic fracture mechanics Stress field singularity Stress intensity factor and Irwin criterion Strain energy release rate and Griffith criterion More on : crack propagation in mixed mode interface cracks, three-dimensional aspects, fracture mechanical tests, fatigue crack propagation (Paris law) 2. Crack initiation under multiaxial fatigue in metallic materials Introduction (techno-economic issues) Basics and Terminology (general notation, SN curve, loading path, proportional and non-proportional loadings) Fatigue test (driving methods and counting tests: the staircase, cumulative frequency) Physical basis of fatigue crack initiation in polycrystalline materials Multiaxial fatigue criteria (Different families: Empirical (for the record), critical plane (constraints, energy), global (energy, using invariants), 3 examples in detail: Crossland (macroscopic approach to stress), Dang Van (approach with change of meso-macro scale), LAMEFIP (non-local energy approach) Influence of various factors on crack initiation Some elements for variable amplitude (cycle counting method, damage accumulation) 23/05/2016 - 04:50:32 33 Course Syllabus MS307 : Dynamics of continuous media Shared by choice module(s) : EX318 EX320 Optional unit O91b Optional unit O92b p. 0 p. 18 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC;S2: ET(2h,E,sd,sc) Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Teacher(s) : AUDOIN Bertrand Title : Dynamics of continuous media Abstract : Plan : 23/05/2016 - 04:50:32 34 Course Syllabus MS308 : Composite materials and composite structures Shared by choice module(s) : EX315 Optional unit M92 p. 17 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: Proj x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 36.00 Teacher(s) : CATY Olivier COUEGNAT Guillaume MARTIN Eric Title : Composite materials and composite structures Abstract : This course is an introduction to composite materials that addresses the design and modeling aspects of a composite structure. It is structured in three parts: Composite materials, Design of composite structures, Finite element modeling of a composite structure. Plan : 1. Composite materials Fiber reinforcements and polymeric matrices Elaboration of polymer matrix composites Application of composite materials in various industries 2. The mechanical behavior of composite materials (Practical work with Scilab tool) Love-Kirchhoff and Reissner-Mindlin plates The classical laminate theory First ply failure Thermal stresses Buckling 3. Finite element modeling of a composite structure (Practical work with the finite element code SAMCEF) Comparison of different modeling strategies Study of a sandwich beam Study of a stiffened panel 23/05/2016 - 04:50:32 35 Course Syllabus MS311 : Industrial softwares for structure modelling Shared by choice module(s) : EX312 C91a p. 15 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: Proj x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Teacher(s) : CATAPANO Anita Title : Industrial softwares for structure modelling Abstract : Catia, Hypermesh, Abaqus and Samcef, Optistruct. Plan : Le module inclut donc i) des séances d'initiation aux outils Catia, Abaqus/Samcef, Optistruct ii) des séances de projet iii) une soutenance du projet en anglais 23/05/2016 - 04:50:32 36 Course Syllabus MS312 : Mechanics of Assemblies Shared by choice module(s) : EX334 Optional unit O92a p. 22 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: ET(2h,E,sd,sc) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Title : Mechanics of Assemblies Abstract : The assemblies are the critical issue of all manufacturing industries. The joints allow for the transmission of loads between the joined structures, composing the mechanical system. Consequently, the mechanical system life is highly dependent on these joints. This lecture is focused on two joining technologies (i) adhesive bonding and (ii) bolting. The lecture is largely focused on the mechanical behavior of bonded joints and bolted joints. The objective is to provide a comprehensive presentation of the mechanical behavior of bonded joints and of bolted joints. Simplified stress approaches are presented allowing for the computation of the distribution of loads, stresses and displacements within the joints. Methods for the static and fatigue strength predictions are then presented. Nevertheless, it is thought that skills in stress analysis are not sufficient for a design office engineer working on joining technologies, since this topic is multi-disciplinary. As a result, basic Material & Process issues are presented in order to provide an overview of the real life implementation of joints. Several exercises are offered enabling the illustration of ideas and the manipulation and acquisition of knowledge by the students. Plan : 1 – PREAMBLE 2 – ADHESIVE BONDING 2.1 – GENERAL 2.2 – M&P ISSUES 2.3 – MECHANICAL ANALYSIS 3 – BOLTING 3.1 – GENERAL 3.2 – M&P ISSUES 3.3 – MECHANICAL ANALYSIS 23/05/2016 - 04:50:32 37 Course Syllabus OA300 : Numerical simulations in NDT Shared by choice module(s) : EX317 EX322 Optional unit O91a Optional unit O91a p. 0 p. 20 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Lecture : Individual work : 24.00 24.00 Teacher(s) : CASTAINGS Michel CHATILLON Sylvain PREMEL Denis Title : Numerical simulations in NDT Abstract : Introduction to numerical simulations for the optimization of non-destructive testing of materials. Practice of CIVA (CEA) for ultrasonic and eddy currents -based inspection techniques. Practice of Comsol Multiphysics to simulate the generation, propagation and detection of ultrasonic waves and their interaction with defects in materials. Plan : 1.Comsol multphysiques ◦Introduction - Généralités ◦Le module PDE, la mise en forme et l’implémentation du modèle mathématique à résoudre ◦L’interface graphique ◦Définir une géométrie, mailler un domaine, choisir le solver,… ◦Conditions aux limites ◦Excitation et réception d’un champ de déplacement en régime dynamique ◦Analyse des données simulées ◦Séances de Travaux Pratiques avec logiciel Comsol : ondes de volume, ondes guidées, diffraction par un défaut, … 2.Simulation des CND par Ultrasons ou par courants de Foucault ◦Problématique ◦Contexte industriel et objectifs de la simulation ◦Différentes approches en modélisation (numériques, analytiques, semi-analytiques) ◦Exemples d'applications ◦Présentation générale et utilisation du logiciel CIVA ◦Séance de Travaux Pratiques avec logiciel CIVA Prerequisite : Elasticité dynamique, matériaux, notions de propagation d'ondes (fréquence, longueur d'onde, vitesse, atténuation, faisceau...) ou de vibrations (fréquence, modes propres) 23/05/2016 - 04:50:32 38 Course Syllabus PG300 : Développement collaboratif de codes de calcul scientifique Shared by choice module(s) : EX323 Optional unit O91b p. 21 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: Proj x1;S2: rep(S1) x1 Number of hours : Lecture : Tutorial classes : Practical work : 8.00 24.00 16.00 Teacher(s) : MATHIAUD Julien Title : Développement collaboratif de codes de calcul scientifique Abstract : L’objectif de ce cours est d’apprendre à mettre en place un environnement de travail autour d’un code. Plan : Les heures de cours seront utilisées pour présenter la mise en place d’une démarche d’industrialisation d’un code afin de passer d’un code d’étude à un code « industriel » : correction de bug, mise en place de test, versionnage des sources… Le reste du temps sera consacré à l’application dans les projets codes des concepts présentés L’évaluation sera faite à travers celle du projet code : cette démarche qualité devra y être intégré 23/05/2016 - 04:50:32 39 Course Syllabus PS300 : Numerical aspects in reliability theory Shared by choice module(s) : EX319 EX334 Optional unit O92a Optional unit O92a p. 0 p. 22 Crédits ECTS : 3.12 Évaluation : S1: CC;S2: ET(2h,E,sd,sc) 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 : Document(s) : 23/05/2016 - 04:50:32 40 Course Syllabus Index AN303 : Inverse problems........................................................................................................................................................................................................................... 4 AN304 : Parallel programming ................................................................................................................................................................................................................... 5 AN307 : Transport of particles: models, simulation and applications ........................................................................................................................................................ 6 AN308 : High Performance Computing (HPC) project .............................................................................................................................................................................. 7 AN309 : Meshing techniques ...................................................................................................................................................................................................................... 8 AN310 : Parallel computing ........................................................................................................................................................................................................................ 9 AN311 : Numerical methods for compressible flows ............................................................................................................................................................................... 10 AN312 : Numerical methods for incompressible flows. .......................................................................................................................................................................... 11 CE302 : Professionel project : level 3 ....................................................................................................................................................................................................... 12 CE320 : Soutenance de projet professionnel............................................................................................................................................................................................. 13 CE321 : Business simulation..................................................................................................................................................................................................................... 14 EX312 : C91a ............................................................................................................................................................................................................................................ 15 EX314 : Optional unit M91 ....................................................................................................................................................................................................................... 16 EX315 : Optional unit M92 ....................................................................................................................................................................................................................... 17 EX320 : Optional unit O92b...................................................................................................................................................................................................................... 18 EX321 : Optional unit C91b...................................................................................................................................................................................................................... 19 EX322 : Optional unit O91a...................................................................................................................................................................................................................... 20 EX323 : Optional unit O91b...................................................................................................................................................................................................................... 21 EX334 : Optional unit O92a...................................................................................................................................................................................................................... 22 LC301 : English S9 ................................................................................................................................................................................................................................... 23 M9-A : Optional units M91-M92-C91 ........................................................................................................................................................................................................ 2 M9-B : Optional units O91-O92.................................................................................................................................................................................................................. 2 M9-C : Languages and Management for Engineers.................................................................................................................................................................................... 2 MF302 : Modelisation of incompressible diphasic flows ......................................................................................................................................................................... 24 MF307 : Turbulent flows........................................................................................................................................................................................................................... 25 MF310 : Complex Fluids Flows................................................................................................................................................................................................................ 26 MF311 : Simulation of the elaboration of components made with composites ........................................................................................................................................ 27 MF314 : Multiphysic modelling................................................................................................................................................................................................................ 28 MF315 : Codes industriels (Fluent & Openfoam) pour la Mécanique des Fluides................................................................................................................................... 29 MS300 : Formulation of material behaviour laws..................................................................................................................................................................................... 30 MS304 : Structural reliability .................................................................................................................................................................................................................... 31 MS305 : Dynamic structural analysis ....................................................................................................................................................................................................... 32 MS306 : Fracture and Fatigue ................................................................................................................................................................................................................... 33 MS307 : Dynamics of continuous media .................................................................................................................................................................................................. 34 MS308 : Composite materials and composite structures .......................................................................................................................................................................... 35 MS311 : Industrial softwares for structure modelling............................................................................................................................................................................... 36 MS312 : Mechanics of Assemblies ........................................................................................................................................................................................................... 37 OA300 : Numerical simulations in NDT.................................................................................................................................................................................................. 38 PG300 : Développement collaboratif de codes de calcul scientifique .................................................................................................................................................... 39 PS300 : Numerical aspects in reliability theory ........................................................................................................................................................................................ 40