Dynamique des systèmes mécaniques (MECA654_MM)

Volume horaire

CM : 12h / TD : 15h / TP : 12h

Présentation

Composé de cours, de TD et de TP, ce module présente les principales théories de la mécanique classique, c'est-à-dire la modélisation des mouvements, le principe fondamental de la dynamique et les théorêmes qui en découlent, dans le but d'établir les relations mathématiques entre mouvements et efforts dans les mécanismes. Il introduit aussi l'utilisation d'un logiciel de simulation de la dynamique d'un mécanisme.

Objectifs

Ce cours vise à rendre l'élève apte à :

Niveau

A l'issue de ce cours l'élève sera capable :

établir la loi entrée-sortie d'un mécanisme par l'approche cinématique.

Maîtrise

d'exprimer un mouvement sous la forme d'un torseur cinématique.

  

de calculer les vecteurs-vitesses en tout point des pièces, notamment pas l'utilisation du théorème de la composition des mouvements.

établir les relations mathématiques entre les efforts et les mouvements dans les mécanismes.

Maîtrise

de calculer les quantités cinétiques (masse accélérées), les puissances et les énergies mécaniques.

  

d'utiliser le théorème de l'énergie cinétique.

  

d'utiliser les théorèmes généraux de la dynamiques.

utiliser un logiciel de simulation dynamique.

Application

de modéliser un mécanisme dans le logiciel.

  

d'introduire des lois de mouvements ou au contraires des lois d'effort

  

de relever les résultats.

Pré-requis

Statique des solides (MGM651)

Plan du cours

Plan du cours

  1. Introduction
  2. Cinématique du point et du solide
    1. Position, trajectoire, vecteur-vitesse et vecteur-accélération d'un point
    2. Position et mouvement d'un solide : Torseur cinématique
    3. Composition de mouvement
  3. Masse et paramètres d'inertie :
    1. Centre d'inertie = centre de gravité
    2. Matrice d'inertie
  4. Puissance, travail et énergie mécanique
    1. Définition des notions de travail, de puissance d'un effort
    2. Energie potentiel d'un effort
    3. Théorème de l'énergie cinétique
    4. Intégral première du théorème de l'énergie cinétique : Théorème de la conservation de l'énergie mécanique
  5. Principe Fondamental de la Dynamique
    1. Enoncé du PFD
    2. Quantités cinétiques : torseur cinétique et torseur dynamique d'un solide
  6. Résolution des équations de mouvement
    1. équations à coefficients constant
    2. Linéarisation autour de la position d'équilibre stable.

Travaux pratiques

Travaux pratiques sur un logiciel de simulation dynamique : SolidDynamics Sytems (SDS)

  • TP1 : Découverte du logiciel et de ses fonctionnalités de base au travers de la modélisation d'un système bielle-manivelle
  • TP2 : Autres fonctionnalités découvertes sur la modélisation d'une chute libre, du roulement d'un disque sur une pente et sur des rotors déséquilibrés.
  • TP3 : Utilisation du logiciel pour la conception mécanique : Conception d'une Banderoleuse industrielle.

Informations complémentaires

Bibliographie

  • Mécanique des systèmes industriels, 2. Efforts et structures ; R. Boncompain, M Boulaton, D. Caron, E. Jeay, B.Lacage, J. Réa ; Dunod 1995
  • Mécanique du solide, Applications industrielles, 2ème édition, cours et exercices corrigés ; P. Agati, Y. Bremont, G. Delville ; Dunod 2003

Diplômes intégrant ce cours

En bref

Langue d'enseignement
Français

Contact(s)

UFR, Écoles, Instituts