Prérequis
Mécanique des milieux continus, élasticité linéaire, mécanique des fluides
Objectifs d'apprentissage
- Acquérir les connaissances nécessaires à la compréhension des modèles de structures (hypothèses et cadre d'application), ainsi que les méthodes de dimensionnement associées :
-- Savoir modéliser les structures à base de poutres
-- Maîtriser les méthodes de dimensionnement en élasticité linéaire
-- Savoir poser et analyser un problème de dimensionnement de treillis de poutre dans un logiciel éléments finis
- Acquérir les notions fondamentales en aérodynamique :
-- Connaître les bases de l'aérodynamique autour d'obstacles profilés
-- Savoir dimensionner les efforts sur des profils portants
-- Comprendre le concept de modèles locaux en mécanique des fluides
- Acquérir les notions fondamentales en mécanique du vol :
-- Comprendre le fonctionnement aérodynamique d'un avion en vol
Description du programme
- 1ère partie : Structures
-- Rappels d'élastodynamique tridimensionnelle (cinématique, sthénique, loi de Hooke, équations locales, formulations intégrales)
-- Modèles de poutres :
--- Principe de Saint Venant
--- Hypothèses cinématiques d'Euler-Navier-Bernoulli
--- Etablissement du modèle de poutre mince
--- Théorèmes énergétiques (Ménabréa et Castigliano)
--- Dimensionnement
- 2ème partie : Aérodynamique
-- Rappels de mécanique des fluides incompressibles
-Ecoulements potentiels
-Coefficients aérodynamiques
-Couche limite laminaire / turbulente
- 3ème partie : Mécanique du vol
- Aérodynamique d'un profil portant
-Les tourbillons marginaux
-Les volets hypersustentateurs
-Gouvernes et commandes
-Le vol horizontal rectiligne
-Montée et descente : pente et vitesse ascensionnelle.
-Stabilité de vol
Compétences et connaissances scientifiques et techniques visées dans la discipline
- Maitriser les outils de modélisation pour valider des solutions technologiques innovantes (C1)
- Savoir modéliser et analyser des structures complexes (C2)
- Maîtriser les méthodes de dimensionnement (C2)
- Savoir calculer les efforts aérodynamiques sur des structures (C2)
- Appréhender la complexité du vol des avions (C2)
Modalité de contrôle des connaissances
- DS = examen écrit de 2h (65%)
- CC = 3 CR de TP (35%)
Bibliographie
- P. Ballard et A. Millard, Poutres et arcs élastiques, Ed. Ecole Polytechnique, 2009
- I. Paraschivoiu, Subsonic aerodynamics, Ed. Ecole Polytechnique de Montréal, 2003
- P.K. Kundu and I.M. Cohen, Fluid mechanics, Elsevier, 2010
- S. Bonnet J. Verrière, Mécanique du vol de l'avion léger, Cépaduès, 2006
Equipe pédagogique
- Stéphane Bourgeois
- Olivier Boiron
Objectif de Développement Durable
Bâtir une infrastructure résiliente
Villes et communautés durables
Consommation et production responsables
- Total des heures d'enseignement 30h
- Cours Magistral14h
- Travaux Dirigés8h
- Travaux Pratiques8h