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Sujet de stage : Analyse vibratoire, CNAM Paris/Air Liquide (31/01/2017)

Analyse vibratoire de structures 3D en vue du contrôle passif par patchs piézoélectriques

L. Laurent 1, M. Aucejo 1, A. Gardelein 2

1 LMSSC, Conservatoire National des Arts et Métiers, case 2D6R10, 2 rue Conté, 75003 Paris, France
2 Air Liquide, Advanced Business & Technologies, Advanced Technologies 2, rue de ClĂ©mencières – BP15 F-38360 Sassenage, France

Mots clés : analyse vibratoire expérimentale, modélisation, patchs piézoelectriques, optimisation

Lieu du stage : LMSSC, CNAM Paris (2 rue Conté, 75003 Paris)
Durée : 6 mois
Profil candidat : BAC+5 (Master 2, IngĂ©nieur mĂ©canique…)
Date de début : janvier/février/mars 2017
Rémunération : rémunération de stage standard (environ 500 €)
Contacts : luc.laurent@lecnam.net (01 58 80 85 80) ou mathieu.aucejo@lecnam.net (01 58 80 85 81)

Sujet du stage

Stage de fin d’études ingĂ©nieur / master de recherche – Sophia Antipolis ou Antony (09/01/2017)

Encadrants
Salim Bouabdallah, ALTAIR Engineering France (sbouabdallah@altair.com)
Thomas Elguedj, Lamcos INSA-Lyon (thomas.elguedj@insa-lyon.fr)

Contexte
L’intĂ©gration CAO-calcul est un besoin très fort des industriels afin de simplifier l’utilisation du calcul dans les bureaux d’études et de raccourcir les cycles de conception. Une des difficultĂ©s majeures Ă  cela est la rĂ©alisation de maillages Ă©lĂ©ments finis Ă  partir de modèles gĂ©omĂ©triques dĂ©finis dans les modeleurs CAO (Solidworks, Catia, ProEng, NX, …). L’analyse isogĂ©omĂ©trique (IGA), initialement introduite par le Professeur T.J. R Hughes en 2005, se propose d’utiliser pour l’analyse les mĂŞmes fonctions de forme que celles utilisĂ©es pour la dĂ©finition gĂ©omĂ©trique. La technologie utilisĂ©e actuellement par la plupart des modeleurs gĂ©omĂ©trique repose sur l’utilisation des fonctions NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines). Ces fonctions, qui dĂ©gĂ©nèrent naturellement vers les fonctions de Lagrange habituellement utilisĂ©es en Analyse Ă©lĂ©ments finis (FEA), sont plus riches que ces dernières et permettent de contrĂ´ler plus aisĂ©ment les degrĂ©s d’approximation ainsi que la continuitĂ© entre Ă©lĂ©ments.
L’analyse isogéométrique a fait, et continue de faire, l’objet de nombreux travaux de recherche. Les résultats obtenus sont prometteurs et il est naturel que cette méthode devenue mature évolue du stade de concept académique vers un outil industriel de modélisation.

Travail proposé
L’objectif de ce stage est d’intégrer des éléments pour l’analyse isogéométrique dans le code de dynamique rapide Radioss développé par la société Altair. Radioss compte parmi les codes de calcul les plus utilisés pour la simulation du crash, la simulation de mise en forme par emboutissage ainsi que les interactions fluide-structures.
Une première intégration d’éléments isogéométriques tridimensionnels dans Radioss ainsi que l’adaptation d’une interface de contact pour la prise en compte de ces éléments ont été réalisées avec succès.
On se concentrera dans cette mission sur l’intégration d’éléments isogéométriques de coque (utilisant des fonctions de forme NURBS) afin de compléter les possibilités de Radioss en analyse isogéométrique appliquée à la simulation de l’emboutissage.
Compte tenu du caractère confidentiel des sources du code Radioss, la majeure partie du stage sera effectuée dans les locaux de l’équipe de développement de Radioss (Sophia Antipolis ou Antony), offrant un contact direct avec les méthodes de développement de codes industriels.

Le travail consistera en :

  • La rĂ©alisation d’une Ă©tude bibliographique sur la modĂ©lisation de coque en analyse isogĂ©omĂ©trique. Elle devrait se conclure par le choix d’une ou plusieurs formulations de coques
  • L’intĂ©gration du (ou des) modèle(s) de coque retenu(s) dans Radioss
  • La validation des dĂ©veloppements sur des cas tests acadĂ©miques puis industriels
  • La rĂ©daction du mĂ©moire de master et de la documentation technique des dĂ©veloppements rĂ©alisĂ©s

Ce travail entre dans le cadre d’une collaboration entre le Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures (LaMCoS) de l’INSA de Lyon et Altair.
En fonction de la qualité du travail fourni et des résultats obtenus, celui-ci pourra être poursuivi par une thèse de doctorat en convention Cifre entre Altair et l’INSA de Lyon.

Profil recherché
Etudiant en dernière année de formation d’ingénieur ou master de recherche en mécanique ou mathématiques appliquées.
Compétences solides en mécanique des milieux continus, méthodes numériques et programmation.