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Da Vinci-Inspired Design Challenge : l’équipe verte

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Description

Cette séance de cours présente un projet inspiré du Codex Atlanticus de Da Vinci, axé sur une expérience de pensée impliquant des boîtes de vitesses et les défis rencontrés dans la construction d'une machine fidèle à ses croquis. L'équipe explore le processus de conception, les choix de matériaux, la simulation des forces, l'analyse de la chaleur et la défaillance ultime de la boîte de vitesses.

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Concepts associés (8)

Matériau de construction

Les matériaux de construction sont des matériaux utilisés dans les secteurs de la construction : bâtiments et travaux publics (souvent désignés par le sigle BTP). Ils couvrent une vaste gamme des matériaux qui inclut principalement le bois, le verre, l'acier, l'aluminium, les textiles, les matières plastiques (isolants notamment) et les matériaux issus de la transformation de produits de carrières, qui peuvent être plus ou moins élaborés (incluant le béton et divers dérivés de l'argile tels que briques, tuiles, carrelages et divers éléments sanitaires).

Matériau composite

vignette|Multicouche, un exemple de matériau composite. Un matériau composite est un assemblage ou un mélange hétérogène d'au moins deux composants, non miscibles mais ayant une forte capacité d'interpénétration et d'adhésion, dont les propriétés mécaniques se complètent. Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés avantageuses que les composants seuls ne possèdent pas. Bien que le terme composite soit moderne, de tels matériaux ont été inventés et abondamment utilisés bien avant l'Antiquité, comme les torchis pour la construction de bâtiments.

Liant

Un liant est un produit qui sert à agglomérer en masse solide des particules solides sous forme de poudre ou de granulats (appelés aussi agrégats. Dans le cas des peintures et mastics, on parle de charges). Les liants entrent dans la fabrication des peintures, des colles, des mastics, des mortiers Selon leur composition, les liants peuvent être classés en deux grandes familles : les liants minéraux et les liants organiques.

Transfert thermique

vignette|alt=Autour d'un feu, des mains reçoivent sa chaleur par rayonnement (sur le côté), par convection (au-dessus de ses flammes) et par conduction (à travers un ustensile en métal).|Les modes de transfert thermique ( en anglais pour « rayonnement »). Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes d'échange d'énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique.

Équation de la chaleur

En mathématiques et en physique théorique, l'équation de la chaleur est une équation aux dérivées partielles parabolique, pour décrire le phénomène physique de conduction thermique, introduite initialement en 1807 par Joseph Fourier, après des expériences sur la propagation de la chaleur, suivies par la modélisation de l'évolution de la température avec des séries trigonométriques, appelés depuis séries de Fourier et transformées de Fourier, permettant une grande amélioration à la modélisation mathématique

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Échangeurs de chaleur: principes fondamentaux et applications

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Explore les problèmes thermiques et mécaniques en thermomécanique, couvrant l'équation de la chaleur, la déformation totale et la modélisation de l'analyse des contraintes.

Analyse de Fourier et PDE

Explore l'analyse de Fourier, les EDP, le contexte historique, l'équation de la chaleur, l'équation de Laplace et les conditions limites périodiques.

Équation de diffusion de chaleur

Explore l'équation de diffusion de la chaleur, la conductivité thermique et les lois de transport dans le transfert de chaleur.

Récupération de chaleur dans les unités de traitement

Explore la récupération de chaleur, le calcul de l'échangeur de chaleur et l'analyse par pincement pour l'optimisation énergétique.

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Matériau composite

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Équation de la chaleur

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