Au terme de ce cours, l’étudiant ou l'étudiante aura acquis les techniques de modélisation et d’analyse par la méthode des éléments finis pour la conception des composites et des structures faites de ces matériaux.

Ce cours vise à résoudre des problèmes pratiques dont les conditions aux frontières sont complexes et dépassent le niveau de connaissances élémentaires relatives au comportement mécanique des composites.

Rappel des notions du comportement mécanique des matériaux orthotrope. Application de la méthode des éléments finis à l’analyse des structures en composites : éléments et procédures; rigidité et résistance des matériaux et structures; flambement des pièces structurales à parois mince; contraintes interlaminaires; délaminage; dommage, fatigue, joints collés et boulonnés.

Acquisition des techniques de modélisation et d’analyse du comportement des structures en composites par les méthodes : analytiques et des éléments finis.

Cours magistral et séances de travaux dirigés sur l'analyse du comportement de quelques structures par les logiciels de calcul Matlab (analytique) et Ansys (éléments finis) (3 heures/semaine en classe ou à distance et 3 heures/semaine sans supervision).

• Introduction à la méthode des éléments finis : Fondements, formulation des éléments (directe, minimisation de l’énergie potentielle totale, résidus pondérés);
• Éléments de barre, poutre, charpente, plan, volume, plaque et coque;
• Rappel des notions sur le comportement mécanique d’un pli de composites à fibres continues et coupées (modules élastiques, résistances et critères de rupture);
• Rappel des notions sur le comportement mécanique d’un stratifié (théories classique et modifiée des stratifiés)
• Plaques minces en matériaux composites: solutions analytiques et numériques par éléments finis;
• Poutres en matériaux composites : solutions analytiques et numériques par éléments finis;
• Coque en matériaux composite : solutions analytiques et numériques par éléments finis;
• Contraintes inter-laminaires : solutions analytiques et numériques par éléments finis;
• Flambement de pièces structurales en matériaux composites : solutions analytiques.

L’évaluation se fait  à l’aide de deux examens de trois heures avec documentation permise et les rapports d’écrits de laboratoires et du projet.

N/A

• Anh Dung NGÔ,  Notes de cours SYS815, disponibles sur le site Web du cours à l’adresse suivante : https://ena.etsmtl.ca
• Anh Dung NGÔ, Mathieu COLLINS et Mohamed KHAY, Cahier de laboratoire, disponible sur le site Web du cours à l’adresse suivante : https://ena.etsmtl.ca

• Ever BARBERO, Finite Element Analysis of Composite Materials, CRC Press, 2013

https://ena.etsmtl.ca