Elève Ingénieur de Polytech Lyon, Spécialité Mécanique, Année 4

L’objectif global est d’étudier les méthodes matricielles utilisées pour générer et résoudre automatiquement les équations des systèmes de solides rigides mises en œuvre dans les logiciels de simulation multicorps dynamiques (Adams, Simpack…).

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant doit :

• Connaître les domaines d’utilisation des logiciels multicorps
• Connaître les méthodes de mise en équation et de résolution sous-jacentes à ces logiciels
• Savoir utiliser un de ces logiciels
• Connaître les intérêts et limites de l’étude de modèles virtuels dans ces logiciels
• Etre sensibilisé à la démarche d’optimisation de conception

Le programme traite les points suivants :

• Classification des mécanismes et des différents types de problèmes à résoudre.
• Etude d'un paramétrage rigoureux et systématisable et de la forme des contraintes associées.
• Cinématique : systématisation de l'analyse géométrique et cinématique, moteurs cinématiques, détermination de l’évolution en positions, vitesses et accélérations.
• Dynamique : systématisation du calcul de la matrice de masse et des vecteurs des efforts généralisés.
• Forme matricielle des équations du mouvement en coordonnées dépendantes, Newton-Euler, multiplicateurs de Lagrange, méthode de projection et réduction du paramétrage.
• Résolution numérique : passage des équations algèbro-différentielles aux équations différentielles, stabilisation des contraintes.
• Programmation sur Matlab de ces méthodes dans des cas simples.
• Utilisation critique d’un logiciel industriel pour la simulation du fonctionnement de systèmes concrets, optimisation d’objectifs (masses d’équilibrage moteur, épure de direction…).

 Supports pédagogiques : Fascicules de cours, fascicule de TD sur ordinateur, fascicules de TP sur logiciel industriel.

Compétences mises en oeuvre et évaluées :

- Proposer une solution adaptée en prenant en compte les contraintes environnementales

* Concevoir une réponse à un problème relevant de la mécanique des systèmes multicorps

* Prédimensionner une solution mécanique

* Modéliser un problème dans les domaines de la mécanique des systèmes multicorps dynamique en s'appuyant sur une démarche scientifique

* Développer des méthodes de résolution numérique spécifiques pour la résolution d'un problème mécanique complexe

 * Identifier un outil numérique commercial adapté et le mettre en œuvre dans la simulation numérique

* Produire / Mettre en oeuvre la solution choisie

* Définir et interpréter des éléments de performance pour proposer une solution optimale

 Compétences mises en oeuvre mais non évaluées :

- Comprendre et mobiliser un large champ de  sciences et techniques

* Mobiliser et combiner un socle de connaissances scientifiques et techniques

* S'approprier et mobiliser de nouveaux savoirs et savoir-faire

* Mener une veille scientifique et technologique

- Piloter un projet

* Mettre en place une méthodologie de projet

* Mener une démarche d'amélioration continue

- Identifier et analyser un besoin client

* Recueillir des informations

* Analyser une situation complexe

* Concevoir un cahier des charges

- Proposer une solution adaptée en prenant en compte les contraintes environnementales

* Définir un à plusieurs scenarii en réponse au cahier des charges

- Communiquer à l'oral et à l'écrit en français et dans d'autres langues dont l'anglais, en présentiel et à distance

* Interagir dans un groupe

 * Pratiquer une communication scientifique et technique adaptée au public concerné

 * Utiliser les types de discours oraux et écrits spécifiques aux communications scientifiques et professionnelles

 - Faire preuve de réflexivité et d'ouverture pour  optimiser son insertion  professionnelle  et gérer son évolution professionnelle

 * Autoévaluer ses compétences

- Interagir avec son environnement de façon professionnelle et citoyenne

 * Rendre compte de son travail

 * Rechercher et exploiter des ressources disponibles dans son environnement

 * Faire preuve d'esprit critique

- Utilisation d’un logiciel industriel de simulation multicorps dynamique (modélisation, simulation, analyse, optimisation)