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.

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

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)

Modalité d'évaluation

Examen sur table de 3h
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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EPN4 2 rue Conté
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Tel :01 58 80 84 37
Habsatou DIA

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    • Paris
      • Centre Cnam Paris
        • 2025-2026 2nd semestre : Formation hybride soir ou samedi
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        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.
    • Liban
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        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).