Descriptif
La dynamique des systèmes couplés fluide-structure prend une place croissante dans les préoccupations des ingénieurs et chercheurs. La tendance est de concevoir des structures de plus en plus souples et légères, et soumises à des chargements fluides fluctuants parfois importants.
Ce module à pour but de fournir les éléments théoriques nécessaires à la modélisation physique et à la résolution de tels problèmes. Les principaux phénomènes physiques observés lorsque la dynamique d'un solide est couplée à la dynamique d'un fluide seront mis en évidence: phénomènes de masse et de raideur ajoutées, de couplage de modes, instabilités de flottement et de flambage...
On retrouve ces phénomènes dans de nombreux problèmes industriels, tels que l'aéronautique, le génie civil, maritime, électronucléaire ou encore la biomécanique. Le cours sera illustré par des exemples puisés dans ces différents domaines. Nous introduirons et utiliserons différents outils pour la résolution de ces problèmes, tels que l'analyse dimensionnelle, et l'analyse modale.
Prérequis : Les principes fondamentaux de la mécanique des solides et des fluides sont nécessaires. Un cours de dynamique est utile.
Evaluation : Examen final écrit. Les documents autorisés sont le polycopié ainsi que les notes de cours et de PC, en format papier. Tout appareil électronique est interdit, à l’exception de la calculatrice.
Ce cours est enseigné en anglais
- Cours magistral : 18
- Travaux dirigés : 18
Diplôme(s) concerné(s)
- M2 ES - Sciences de l'energie
- Programmes d'échange internationaux
- Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
- Non Diplomant
Parcours de rattachement
Objectifs de développement durable
ODD 7 Energie propre et d’un coût abordable, ODD 9 Industrie, Innovation et Infrastructure.Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade américainPour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 10
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 10
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M1 IES - Innovation, Entreprise et Société
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Non Diplomant
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M2 ES - Sciences de l'energie
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
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Rappels de dynamique des structures et d’analyse modale
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Introduction aux interactions fluide-structure et analyse dimensionnelle
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Interaction avec un fluide au repos: effets de raideur ajoutée et de masse ajoutée
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Interaction avec un fluide au repos: effets de surface libre et de viscosité
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Couplage avec un écoulement rapide: aéroélasticité quasi-statique
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Couplage avec un écoulement plus lent: aéroélasticité pseudo-statique
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Couplage avec n'importe quel écoulement: écoulements axiaux et vibrations induites par les vortex
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Interaction fluide-structure en grandes déformations
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Autres régimes d’écoulement : petites échelles et élastocapillarité