Simulation numérique pour les sciences de l'ingénieur : ensemble des cours

Ce cours permet de se former aux outils mathématiques utilisés dans la modélisation des phénomènes physiques rencontrés en conception,en vérification et en optimisation de projets. Il s'adresse aux ingénieurs de bureaux d'études et/ou à des ingénieurs ayant une formation de mécanicien ou de mathématicien appliqué. Il est orienté vers l'approximation des solutions des équations aux dérivées partielles utilisées par les ingénieurs pour simuler,vérifier et optimiser des projets en mécanique des milieux continus. Ce cours peut se lire à 3 niveaux : le premier niveau est l'apprentissage des outils,le deuxième niveau est la maîtrise des outils,le dernier niveau étant l'assimilation en tant que compétence professionnelle. L'ensemble comporte 12 séances de cours et 4 séances de travaux pratiques interactifs faisant appel à des logiciels de simulation (scilab et freefem++) : 1-Équation de la chaleur sur un barreau,2-Équation des cordes vibrantes,3-Équation des poutres en flexion,4-Étude de membranes élastiques,5-Les outils mathématiques fondamentaux des EDP,6-Aperçu sur la théorie spectrale des EDP,7-Introduction à l'approximation variationnelle des EDP,8-La méthode des éléments finis: un rapide descriptif,9-Etude théorique de l'équation de la chaleur,10-Approximation de l'équation de la chaleur,11-Etude théorique de l'équation des ondes,12-Approximation de l'équation des ondes.  Chaque page de cours intègre une bande sonore,des vidéos et des QCM d'assimilation viennent compléter le dispositif d'enseignement. Le cours est agrémenté de podcasts et d'exercices générés sous Sankoré.

Disciplines : Méthodes numériques en analyse,Ingénierie : Modélisation et simulation par ordinateur
Mots-clés : simulation numérique,méthode des éléments finis,équations aux dérivées partielles,modélisation physique,équation de la chaleur,équation des ondes,approximation variationnelle,théorie spectrale,équation des cordes vibrantes,équation des poutres en flexion,mécanique des milieux continus
Type de document : texte,image,son,ressource interactive
Type de ressource : lecture,liste de références,exercise,démonstration,questionnaire,self assessment
Niveau : higher education,bac+4,master
Publics visés : teacher,learner
Proposition d'utilisation : L'apprenant qui dispose des prérequis (niveau L3 scientifique) peut se former de façon autonome aux enjeux du calcul scientifique. Le temps nécessaire est divisé par deux pour un ingénieur de bureau d'étude souhaitant s'ouvrir au domaine.
Auteurs ou éditeurs : Philippe Destuynder,Conservatoire National des Arts et Métiers,UNIT,Université d?Orléans,École Centrale de Paris,Alexis Hérault,José Orellana,Françoise Santi,Olivier Wilk