Design des Matériaux et des Structures
Mastère Spécialisé
Mastère Spécialisé
Le cours présente les bases de la modélisation des matériaux dans le domaine non linéaire.
Il précise également quelques comportements spécifiques largement utilisés dans le domaine des hautes températures. Il montre l'intérêt des modèles exposés au travers d'applications à des cas industriels. Il aborde toutes les étapes de l'utilisation des modèles, depuis la collecte des données matériaux jusqu'au calcul de structures.
L'enseignement est dispensé sous forme de cours, travaux dirigés et travaux pratiques. La plupart de séances mettent en oeuvre une pédagogie inversée.
ANNEE 2023
06 novembre (AM) : Rhéologie
09 novembre (PM) : Critères
13 novembre (AM) : Plasticité 3D
17 novembre (PM) : Ecrouissage
27 novembre (AM) : Modèles non linéaires avancés Quelques écrouissages non linéaires
30 novembre (PM): TP numérique sur les méthodes locales d'intégration matériau, TP numériques
01 décembre (AM) : Exercices
05 décembre : Cours et TP sur les techniques d'identification des paramètres de lois de comportement
NL par méthode inverse (I)
04 décembre (AM) : TP numérique sur les méthodes locales d'intégration matériau, TP numériques
05 décembre (PM) : Cours et TP sur les techniques d'identification des paramètres de lois de comportement
NL par méthode inverse (II)
11 décembre (AM) : Plasticité cristalline : le monocristal (L. Marcin)
14 décembre (PM) : Plasticité cristalline : le polycristal (L. Marcin)
Exercice : Flexion poutre
Exercices Sphère, Torsion à déformation imposée
Ce cours d'approfondissement en métallurgie physique porte d'une part sur les transformations de phase et les modifications de microstructure dans les alliages métalliques et d'autre part sur les mécanismes de la déformation plastique dans ces alliages.
Il s'agit ici de présenter les concepts permettant d'interpréter le rôle que tiennent les différents éléments caractéristiques de la microstructure d'un alliage métallique dans son durcissement, et de déterminer les conditions d'élaboration et de traitement qui définissent ces caractéristiques de la microstructure. Les aspects corrosion et oxydation à haute température, sont également abordés.
L'enseignement est dispensé sous forme de cours, travaux dirigés et travaux pratiques.
Ce cours se propose dans un premier temps d'approfondir les concepts et la mise en œuvre de la méthode des éléments finis pour l'analyse des structures dans le cadre de l'élasticité linéaire en petites perturbations, puis d'introduire les concepts de base de la résolution de problèmes d'élastoplasticité.
Pour ce qui concerne les concepts de base, le programme contient donc la méthode de Galerkin, la notion d'interpolation, la formulation matricielle, ainsi que l'intégration spatiale et le contrôle d'erreur. Les applications concernent la thermoélasticité et l'analyse dynamique des solides élastiques. Dans la partie non linéaire, on considérera les modèles de comportement, l'intégration temporelle et le traitement des problèmes numériques à l'échelle globale (algorithme de Newton, opérateur consistent).
COURS 2023
Vendredi 9 novembre, CDM : Méthode de Galerkin (C. Rey), MEF (C. Rey)
Vendredi 16 novembre, CDM : TD/BE (A. Parret-Freaud)
Vendredi 30 novembre, CDM : Fissuration, plasticité (C. Rey), TD/BE (A. Parret-Freaud)
Vendredi 14 décembre, CDM : Cours (C. Rey), TD/BE (A. Parret-Freaud)
Vendredi 21 décembre, CDM : Cours (C. Rey), TD/BE (A. Parret-Freaud)
Ce cours d'approfondissement concernant la modélisation de la durée de vie s’intéresse
Le cours s’attachera à rappeler les mécanismes de rupture monotone et par fatigue. Le lien entre les spécificités des matériaux considérés, notamment le rôle de leur microstructure, et leur mode de rupture seront détaillés en s’appuyant sur des analyses fractographiques. Il s'agit ici de présenter les concepts permettant de modéliser la ruine des matériaux à l’aide des outils fournis notamment par la mécanique linéaire de la rupture et leur application aux méthodes de calcul par éléments finis.
L'enseignement est dispensé sous forme de cours, travaux dirigés et travaux pratiques.
Ce module, vise à présenter les outils et modèles en matière d'ingénierie de la conception, d'évaluation économique et d'analyse du cycle de vie.
12/01 : Outils et méthodes de conduite des projets d'innovation (A. Kazakci, F. Aggeri, CGS)
Trois volets seront abordés :
Il s'agit, avec le soutien de partenaires industriels, d'aborder un problème-métier, avec ses composantes techniques, scientifiques et économiques. Chaque cas sera traité sur une journée pleine sous forme de projet. Les étudiants auront à relier le cas étudié à l'enseignement du semestre académique, mais aussi à mesurer les implications stratégiques et les contraintes industrielles attachées au problème.
06/01 : Safran PFX - Les enjeux du développement des nouveaux alliages pour aubes de turbine; V. Maguin (Safran), V. Esin (CDM)
09/01 : Safran SAE - Le grenaillage, un traitement de surface pour augmenter la durée de vie des pièces; L. Marcin (Safran), F. azzouz (CDM)
10/01 : Renault - Analyses d'avaries des moteurs de combustion; M. Pont, M. Beranger (Renault), F. Azzouz (CDM)
11/01 : EDF Renardières - Fissuration dans les aciers inoxydables; A. Parrot (EDF R&D, J. Besson (CDM))
12/01 : MINES Paris - Outils et méthodes de conduite des projets d'innovation; F. Aggeri (ENMP)
13/01: CEA Saclay - Oxydation à haute température d'aciers ferrito-martensitiques pour les réacteurs nucléaires du futur; L. Martinelli (CEA), C. Duhamel (CDM)
Il s'agit d'une semaine au cours de laquelle l'étudiant aura le libre choix de sa destination, au sein des Ecoles de ParisTech en Ile-de-France ou à l'étranger (3 ECTS),Athens est un programme d'échanges scientifiques et culturels de dix jours, proposé deux fois par an aux étudiants des écoles et universités constituant le réseau du même nom. Créé en 1996, le réseau Athens est composé de Paris Tech et de 14 autres institutions européennes. Une description des cours dispensés se trouve sur le site de MINES ParisTech et celui de ParisTech.
