4/29/13 MECA0031-2 : Cinématique et dynamique des mécanismes

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Programme des cours 2012-2013 Dernière mise à jour : 29/04/2013

MECA0031-2 Cinématique et dynamique des mécanismes

Durée : 30h Th, 30h Pr

Nombre de crédits : Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité approfondie, 1re année 5

Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité approfondie (Thrust), 1re année 5

Master en ingénieur civil biomédical, à finalité approfondie, 1re année 5

Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité approfondie, 1re année 5

Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité spécialisée en gestion, 1re année 5

Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en technologies durables enautomobiles, 1re année

5

Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en gestion, 1re année 5

Nom du professeur : Olivier BRULS

Langue(s) du cours :

Langue française

Organisation et évaluation :

Enseignement au deuxième quadrimestre

Contenus du cours :

Ce cours vise à familiariser l'étudiant avec les techniques d'ingénierie utilisées pour la conception de systèmes articulés,notamment dans les domaines de la construction automobile (motorisation, suspension), de l'aéronautique (trainsd'atterrissage, volets), des techniques spatiales (structures déployables) ou encore des éoliennes.

Généralités : historique, domaines d'application, topologie d'un mécanisme, degrés de liberté, coordonnéesgénéraliséesCinématique : corps rigide (rotations finies, calcul de position, vitesse et accélération), systèmes multicorps, analyseen coordonnées absoluesDynamique : principes de d'Alembert et de Hamilton, dynamique du corps rigide, traitement des contraintescinématiques (élimination des contraintes, méthode des multiplicateurs de Lagrange), méthode des coordonnéesabsolues pour les systèmes multicorpsSystèmes flexibles : systèmes élastiques discrets, méthode des éléments finis non-linéaires (mesures dedéformation, discrétisation spatiale, élément de barre, élément de poutre), technique du super-élément (formulationdans un repère corotationnel, réduction modale)Méthodes de résolution numérique : algorithmes d'intégration temporelle pour les équations différentielles ordinaireset pour les équations algébro-différentiellesIntroduction à la dynamique des systèmes mécatroniques : modélisation couplée d'un mécanisme et de sonsystème de contrôle (capteurs, actionneurs, contrôleurs)Application à des problèmes relevant de la technique automobile, de l'aéronautique et des techniques spatiales

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :

Maîtrise des concepts théoriques de base en cinématique et dynamique des mécanismesCompréhension des méthodes utilisées pour l'analyse et la simulation de systèmes multicorpsUtilisation d'un logiciel de simulation par ordinateur pour résoudre des problèmes pratiques d'ingénierie

Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :

Algèbre linéaireAnalyse numériqueMécanique rationnelleMécanique du solideProgrammation MATLAB

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :

Séances d'exercices. Séances sur ordinateur pour l'utilisation du logiciel SAMCEF/MECANO (www.samcef.com). Travailpratique à réaliser par groupe de deux étudiants avec les logiciels MATLAB et SAMCEF/MECANO.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :

Le cours comprend

Des séances de cours théoriquesDes séances de répétitionDes séances de laboratoire sur ordinateur pour l'introduction au logiciel SAMCEF/MECANO1 TP à réaliser par groupe de deux étudiants avec les logiciels MATLAB et SAMCEF/MECANO. Des séances sontprévues pour le suivi et les réponses aux questions.

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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :

Des notes de cours seront mises à dispositionLivre de référence : M. Géradin, A. Cardona, Flexible Multibody Dynamics - A Finite Element Approach, John Wileyand Sons, Chichester, 2001.

Modalités d'évaluation et critères :

Deux éléments sont pris en considération pour l'évaluation

l'examen oral de théorie (50%)le rapport et la défense orale du travail pratique (50%)

Stage(s) :

Remarques organisationnelles :

Pour les travaux pratiques, les étudiants sont invités à se procurer les logiciels MATLAB et SAMCEF Student.

Contacts :

Olivier BRULS : o.bruls@ulg.ac.be

Administration de l 'Enseignement et des Etudiants - Responsable de l 'information : Monique Marcourt, Direction générale à l 'Enseignement et à la Formation - Réalisation SEGI