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Séance de cours

Puissance virtuelle et FEM: Dérivation et application

Description

Cette séance de cours couvre la dérivation et l'application du principe de puissance virtuelle dans le contexte de la méthode des éléments finis (FEM). Partant du principe de la puissance virtuelle, l'instructeur explique comment trouver des solutions approximatives et vraies pour le déplacement et le stress dans des problèmes matériels spécifiques. La séance de cours se penche sur l'interprétation du pouvoir virtuel en tant que dérivé du temps du travail virtuel, conduisant à la compréhension de la vitesse virtuelle et du déplacement. Le concept de contrainte est introduit, suivi de l'application du principe de travail virtuel pour trouver des solutions aux problèmes de valeur limite. La séance de cours se termine par le développement du gradient de vitesse symétrique et sa signification dans le contexte de FEM.

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Enseignant·e·s (3)

John Botsis

John (Ioannis) Botsis obtained his diplôme in civil engineering at the University of Patras, Greece in 1979. He continued his education at Case Institute of Technology in Cleveland Ohio/USA, where he received his MS and Ph.D. in 1984. After two years at the research center for national defense in Athens he was nominated assistant professor at the University of Illinois in Chicago, associate in 1991 and full professor in 1995. In 1996, he was nominated professor of solids and structural mechanics at the EPFL. At EPFL he teaches mechanics of structures and mechanics of continuous media´ at the bachelors level and Fracture mechanics at the masters and doctoral levels. His research covers the mechanics of solids and structures, fracture mechanics and micromechanics of polymers, metals and their composites as well as biomechanics. He is also actively involved in full-filed optical methods for surface strain measurements as well as internal strain measurements using fiber Bragg grating sensors, aimed at characterizing micromechanics of fracture, residual strains and strain distribution in composite laminates for structural monitoring. Funding for his research comes from the Swiss National Science Foundation, State Secretariat for Education and Research and Swiss industry. He retired on February 28, 2020.

William Curtin

John Martin Kolinski

Dr. Kolinski studied Applied Mathematics (Sc.M.) and Applied Physics (Ph.D.) at Harvard University, completing a PhD under the supervision of L. Mahadevan and Shmuel Rubinstein on the role of air in droplet impact. John did his post-doc at the Hebrew University of Jerusalem in Israel supported by the Fulbright post-doctoral fellowship. At HUJI, he worked on interfacial instabilities in soft matter in the labs of Eran Sharon and Jay Fineberg. John continues his research into interfacial mechanics at EPFL in EMSI, his newly founded laboratory for the study of Engineering Mechanics of Soft Interfaces.

Source officielle

Concepts associés (28)

Finite strain theory

In continuum mechanics, the finite strain theory—also called large strain theory, or large deformation theory—deals with deformations in which strains and/or rotations are large enough to invalidate assumptions inherent in infinitesimal strain theory. In this case, the undeformed and deformed configurations of the continuum are significantly different, requiring a clear distinction between them. This is commonly the case with elastomers, plastically-deforming materials and other fluids and biological soft tissue.

Problème aux limites

En analyse, un problème aux limites est constitué d'une équation différentielle (ou plus généralement aux dérivées partielles) dont on recherche une solution prenant de plus des valeurs imposées en des limites du domaine de résolution. Contrairement au problème analogue dit de Cauchy, où une ou plusieurs conditions en un même endroit sont imposées (typiquement la valeur de la solution et de ses dérivées successives en un point), auquel le théorème de Cauchy-Lipschitz apporte une réponse générale, les problèmes aux limites sont souvent des problèmes difficiles, et dont la résolution peut à chaque fois conduire à des considérations différentes.

Cauchy boundary condition

In mathematics, a Cauchy (koʃi) boundary condition augments an ordinary differential equation or a partial differential equation with conditions that the solution must satisfy on the boundary; ideally so as to ensure that a unique solution exists. A Cauchy boundary condition specifies both the function value and normal derivative on the boundary of the domain. This corresponds to imposing both a Dirichlet and a Neumann boundary condition. It is named after the prolific 19th-century French mathematical analyst Augustin-Louis Cauchy.

Condition aux limites de Neumann

En mathématiques, une condition aux limites de Neumann (nommée d'après Carl Neumann) est imposée à une équation différentielle ou à une équation aux dérivées partielles lorsque l'on spécifie les valeurs des dérivées que la solution doit vérifier sur les frontières/limites du domaine. Pour une équation différentielle, par exemple : la condition aux limites de Neumann sur l'intervalle s'exprime par : où et sont deux nombres donnés.

Strain-rate tensor

In continuum mechanics, the strain-rate tensor or rate-of-strain tensor is a physical quantity that describes the rate of change of the deformation of a material in the neighborhood of a certain point, at a certain moment of time. It can be defined as the derivative of the strain tensor with respect to time, or as the symmetric component of the Jacobian matrix (derivative with respect to position) of the flow velocity. In fluid mechanics it also can be described as the velocity gradient, a measure of how the velocity of a fluid changes between different points within the fluid.

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Séances de cours associées (40)

Analyse des éléments finis: Mécanismes avancés en ingénierie

Fournit un aperçu de l'analyse des mécanismes avancés utilisant la méthode des éléments finis et l'analyse des éléments finis dans les applications d'ingénierie.

Mécanique des milieux continus : Stress et déformation

Explore le stress et la tension dans des médias continus, en mettant l'accent sur le tenseur de stress de Cauchy et les conditions aux limites.

Analyse d'extension d'équilibre

Discute de l'équilibre, de l'analyse d'extension, de la distribution des contraintes et de la compatibilité des composants de contrainte pour une solution valide.

Bases d'élasticité: Modes Vibrationnels Description

Couvre la théorie de l'élasticité pour décrire les modes vibratoires des résonateurs mécaniques.

Déformation et déformation Tenseurs de souches

Explore les tenseurs de déformation et de déformation, la représentation de Lagrange, la théorie de l'élasticité et le théorème de divergence.

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Concepts associés (28)

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Problème aux limites

Cauchy boundary condition

Condition aux limites de Neumann

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