v1.16.1

PA - C7 - MEC584 : Hydrodynamique et élasticité

Domaine > Mécanique.

Descriptif

Le développement actuel de la mécanique se fait autour de 5 grands axes :
- Mécanique du vivant.
- Mécanique et environnement.
- Mécanique et énergie / transport.
- Mécanique micro - nano.
- Mécanique complexe (fluides et solides complexes).
Dans chacun de ces axes, fluides et solides se côtoient et sont susceptibles d'interagir : pensons par exemple au transport des cellules par le sang (mécanique du vivant), ou à l'apparition de bulles de cavitation dans les cellules du xylème et qui bloquent, en période chaude, l'ascension de la sève dans les arbres (environnement). On peut penser encore au mouillage de surfaces texturées (micro - nano) où les plots de la texture sont si fins que le liquide est susceptible de les tordre et de les assembler. 

Ces systèmes sont complexes dans le sens qu'ils mettent en jeu un grand nombre de paramètres. Toutes les études récentes nous montrent qu'il est illusoire de vouloir les résoudre dans leur pleine complexité. Pour les décrire, il faut commencer par les simplifier, c'est à dire identifier les principaux paramètres responsables de l'effet étudié. C'est au prix de cette simplification que les lois qui régissent l'évolution de ces systèmes peuvent être approchées.
Cette phase de simplification, à laquelle seront inévitablement confrontés les jeunes Polytechniciens, est une phase d'analyse qui demande du recul et une vision synthétique sur les milieux déformables.

Ce cours est construit pour les aider dans cette démarche, en proposant de travailler concrètement sur des mini-projets de recherche qui font intervenir mécanique des solides et hydrodynamique. 
Placé en fin de scolarité, cet enseignement permet également de confronter ses connaissances théoriques à des questions concrètes.

Chaque binôme doit ainsi développer une question, mettre au point ses expériences, les analyser pour arriver à répondre au problème qu'il s'est posé.
Il s'agit d'appliquer à la question initiale, complexe, la démarche de simplification et de synthèse que l'on souhaite illustrer.

Voici quelques exemples de sujets proposés récemment : peut-on décrire la forme des lasso? le claquage du mètre-ruban? la dynamique du naufrage du Titanic? construire un flipper capillaire? comprendre la propulsion par battement de palmes ?  décrire dans quelles conditions se forment les bulles de savon? expliquer pourquoi le miel reste sur une cuiller quand on la tourne assez vite? 

Numerus clausus:14

Modalités d'évaluation : Présentation des résultats obtenus lors d'une soutenance sous la forme d'un mini-colloque devant les autres groupes.

Langue du cours : Français ou Anglais

Credits ECTS : 4

There are currently five main research and innovation areas in mechanics:
-Biomechanics
-Environmental mechanics
-Energy/transport
-Micro-nano mechanics
-Complex mechanics (complex fluids and solids)
In all of these systems, fluid and solids interacts. For example, the deformation of red blood cells affect their transport (biomechanics), cavitation bubbles appearing in xylem cells can block the sap flow in trees (environment), or the micro- (or nano-) pillars of textured surfaces can bend under capillary forces when wetted.

These systems are complex since they involve a large number of parameters. In order to describe them, one needs to simplify them, i.e. to identify the main mechanisms at play. This mandatory simplification phase, that will be encountered by the young Polytechnicians in their future, is a phase of analysis that requires perspective and a synthetic overview on the mechanics of deformable media.

This course is build to help master this process by proposing small research projects involving solid mechanics and hydrodynamics. This course also allows to apply theoretical knowledge to concrete questions.

Starting from a concrete problem, each binome must develop a question, build an experimental setup, and analyze experiments in order to answer to the question.
The goal is to apply the simplification approach to the initial complex problem.

Here are a few examples of recent projects: How to describe the shape of a lasso? How to explain the sinking of the Titanic? build a capillary flipper? understand fin propulsion ? Describe the conditions under which soap bubbles are formed ? Explain why honey does not fall from the spoon when it is rotated ?

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade réduit

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Ecole polytechnique

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