Interactions fluides-structures
Code UE : MEC241
- Cours
- 6 crédits
- Volume horaire de référence
(+ ou - 10%) : 50 heures
Responsable(s)
Jean-Francois DEU
Public, conditions d’accès et prérequis
Avoir des bases (niveau bac+3/4) en mécanique des milieux continus, élasticité linéaire, dynamique des structures, aérodynamique et programmation scientifique (Matlab ou Python)
L'avis des auditeurs
Les dernières réponses à l'enquête d'appréciation pour cet enseignement :
Présence et réussite aux examens
Pour l'année universitaire 2023-2024 :
- Nombre d'inscrits : 41
- Taux de présence à l'évaluation : 88%
- Taux de réussite parmi les présents : 83%
Objectifs pédagogiques
-Comprendre les mécanismes physiques des interactions fluide-structure dans trois contextes distincts : (i) vibroacoustique, (ii) hydroélasticité sans écoulement et ballottement, (iii) aéro-hydro-élasticité.
-Distinguer les comportements selon la nature de la structure (flexible/rigide) et du fluide (léger/lourd, au repos/en écoulement).
-Maîtriser les hypothèses simplificatrices permettant une modélisation efficace.
-Savoir choisir et mettre en œuvre des méthodes analytiques et numériques adaptées à la résolution de ce type de problèmes.
-Distinguer les comportements selon la nature de la structure (flexible/rigide) et du fluide (léger/lourd, au repos/en écoulement).
-Maîtriser les hypothèses simplificatrices permettant une modélisation efficace.
-Savoir choisir et mettre en œuvre des méthodes analytiques et numériques adaptées à la résolution de ce type de problèmes.
Compétences visées
— Savoir formuler les équations de problèmes d’interaction fluide-structure dans des configurations simples
— Comprendre les limites de validité des modèles simplifiés
— Savoir mettre en œuvre la méthode des éléments finis et la méthode de réduction modale
— Quantifier le bruit rayonné par des structures vibrantes en air et en eau
— Évaluer la réponse dynamique de réservoirs contenant du liquide
— Identifier les risques d’instabilités fluide-structure en phase de conception
— Quantifier les amplitudes vibratoires de structures élancées sous écoulement
— Comprendre la littérature scientifique spécialisée
— Faire le lien entre modélisation académique et applications industrielles
— Adopter une démarche critique sur les hypothèses et résultats
— Comprendre les limites de validité des modèles simplifiés
— Savoir mettre en œuvre la méthode des éléments finis et la méthode de réduction modale
— Quantifier le bruit rayonné par des structures vibrantes en air et en eau
— Évaluer la réponse dynamique de réservoirs contenant du liquide
— Identifier les risques d’instabilités fluide-structure en phase de conception
— Quantifier les amplitudes vibratoires de structures élancées sous écoulement
— Comprendre la littérature scientifique spécialisée
— Faire le lien entre modélisation académique et applications industrielles
— Adopter une démarche critique sur les hypothèses et résultats
Contenu
Partie I : Vibroacoustique
— Les équations du problème couplé acoustique-structure
— Discrétisation éléments finis du problème couplé
— Techniques de réduction modale pour la résolution numérique
— Études de cas
Partie II : Hydroélasticité (avec fluide au repos) et ballottement
— Modélisation du problème de dynamique couplant un liquide au repos et une structure rigide ou déformable
— Calcul des modes de vibration du système couplé et des modes de ballottement
— Études de cas
Partie III : Aéroélasticité & hydroélasticité (avec fluide en écoulement)
— Introduction aux vibrations/instabilités sous écoulement
— Modélisation du chargement fluide et du système couplé
— Étude de cas (aéronautique, naval et génie-civil)
— Les équations du problème couplé acoustique-structure
— Discrétisation éléments finis du problème couplé
— Techniques de réduction modale pour la résolution numérique
— Études de cas
Partie II : Hydroélasticité (avec fluide au repos) et ballottement
— Modélisation du problème de dynamique couplant un liquide au repos et une structure rigide ou déformable
— Calcul des modes de vibration du système couplé et des modes de ballottement
— Études de cas
Partie III : Aéroélasticité & hydroélasticité (avec fluide en écoulement)
— Introduction aux vibrations/instabilités sous écoulement
— Modélisation du chargement fluide et du système couplé
— Étude de cas (aéronautique, naval et génie-civil)
Modalité d'évaluation
Examen sur table de 3h
Deux projets numériques
Deux projets numériques
Bibliographie
- H.MORAND, R.OHAYON : Interactions fluides-structures, Masson, 1992
- H.MORAND, R.OHAYON : Fluid structure interaction, Wiley, 1995
- R.OHAYON, C.SOIZE : Structural acoustics and vibration, Academic press, 1998
- Y.C.FUNG : An introduction to the theory of aeroelasticity
- J.R.WRIGHT, J.E.COOPER : Introduction to aircraft aeroelasticity and loads
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Intitulé de la formation |
Type |
Modalité(s) |
Lieu(x) |
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Intitulé de la formation
Diplôme d'ingénieur Spécialité mécanique Parcours Structure
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Type
Diplôme d'ingénieur
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Lieu(x)
À la carte
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Paris
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Centre Cnam Paris
- 2025-2026 2nd semestre : Formation hybride soir ou samedi
- 2026-2027 2nd semestre : Formation hybride soir ou samedi
- 2027-2028 2nd semestre : Formation hybride soir ou samedi
Comment est organisée cette formation ?2025-2026 2nd semestre : Formation hybride soir ou samedi
Dates importantes
- Période des séances du 02/02/2026 au 06/06/2026
- Période d'inscription : du 02/06/2025 à 10:00 au 06/03/2026 à 18:00
- Date de 1ère session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
- Date de 2ème session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
Précision sur la modalité pédagogique
- Une formation hybride est une formation qui combine des enseignements en présentiel selon un planning défini et des enseignements à distance avec ou sans planning défini.
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Centre Cnam Paris
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Paris
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Liban
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- 2025-2026 1er semestre : Formation en présentiel soir ou samedi
- 2026-2027 1er semestre : Formation en présentiel soir ou samedi
- 2027-2028 1er semestre : Formation en présentiel soir ou samedi
Comment est organisée cette formation ?2025-2026 1er semestre : Formation en présentiel soir ou samedi
Précision sur la modalité pédagogique
- Une formation en présentiel est dispensée dans un lieu identifié (salle, amphi ...) selon un planning défini (date et horaire).
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Liban
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Liban
Code UE : MEC241
- Cours
- 6 crédits
- Volume horaire de référence
(+ ou - 10%) : 50 heures
Responsable(s)
Jean-Francois DEU