Descriptif
L'objectif du cours est de donner les outils théoriques et numériques pour la compréhension et la modélisation des matériaux et systèmes de l'ingénieur faisant intervenir des couplages multi-physiques. De tels fondements sont indispensables à la conception de systèmes complexes et des matériaux innovants pour des applications variées telles que la récupération, le transfert et le stockage de l'énergie et des données, le biomédical, la durabilité de matériaux et structures sous environnement sévère, les nouveaux capteurs et actionneurs, etc.
Prequis : Mécanique des milieux continus (MEC431)
Modalités d'évaluation : Examen final écrit et note de participation
Langue du cours : Français
Mise à jour : 17 avril 2020
Diplôme(s) concerné(s)
- Programmes d'échange internationaux
- M1 Mech - Mécanique
- M1 IES - Innovation, Entreprise et Société
- Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Parcours de rattachement
Objectifs de développement durable
ODD 3 Bonne santé et bien-être.Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Vous devez avoir validé l'équation suivante : UE MEC_43031_EP
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme M1 IES - Innovation, Entreprise et Société
L'UE est acquise si Note finale >= 10- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme M1 Mech - Mécanique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Programme détaillé
Le cours est illustré par des nombreux exemples industriels.
1) Que devient l'énergie fournie à un système? L'énergie dans tous ses états : énergétique et thermodynamique. Les principes de base de la modélisation énergétique ainsi que la caractérisation de l'état d'un système et de ses lois d'état et d'évolution sont explicitées dans un cadre général.
2) Comment construit-on des modèles de comportement des matériaux sous sollicitations multi-physiques ? Un cadre général de construction de modèle de comportement est donné ; en particulier le formalisme des matériaux standard généralisés est utilisé s'il s'avère pertinent. Des compléments sur le comportement thermomécanique sont donnés.
3) Couplages chimio-mécaniques : ils interviennent notamment les batteries électriques, mais aussi dans des applications géomécaniques associées notamment aux stockages souterrains et la corrosion qui affecte la plupart des installations industrielles et civiles et dégrade leur tenue.
4) Modélisation thermomécanique des matériaux actifs (alliages à mémoire de forme) pour actionneurs et capteurs. Le formalisme mis en place est appliqués au changement de phase solide-solide pour sollicitation mécanique, thermique ou magnétique.
5) Thermo-Piézo-électricité : modélisation dans le cadre du formalisme développé, en y inclut les phénomènes thermiques. Des exemples pratiques de récupération d’énergie de vibrations sont traités.
6) Méthodes numériques pour les systèmes multi-physiques : des schémas numériques dédiés au traitement des problèmes d'évolution multiphysiques sont explicités et mis en œuvre.
