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Un jumeau numérique, par exemple celui de l'avion de Blériot présent au musée des Arts et Métiers, permet alors l'étude dans son environnement du matériel pour en comprendre le fonctionnement, les évolutions techniques et l'interaction avec les utilisateurs (Figure 1). Mécanique numérique et modélisation. De plus, il peut servir de support pédagogique auprès du grand public en visite au musée des Arts et Métiers, qui peut alors manipuler l'avion, voire voler avec. Enfin, le jumeau numérique est aussi un moyen de sauvegarde du patrimoine. En lien avec le musée des Arts et Métiers et le Laboratoire Histoire des Techno-Sciences en Société du CNAM, ce stage, effectué au Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés, se concentre dans un premier temps sur la modélisation du système mécanique de l'avion vu comme un assemblage cinématique de solides rigides et son interaction avec l'utilisateur dans l'environnement immersif. Par exemple, on peut citer l'interaction entre un utilisateur et le système des commandes de vol de l'avion: le mouvement du manche engendre les déplacements et rotations de tous les éléments constitutifs de la chaine jusqu'au braquage des gouvernes.
La structure est donc découpée en un nombre fini de points qui se traduit par une décomposition de la géométrie en forme simple. L'ensemble de ces nœuds et éléments constituent le maillage du modèle. Simulation numérique Le solveur du code utilisé résout de manière approchée les équations en chaque nœud du maillage, en respectant les principes fondamentaux de la physique (conservation de masse et d'énergies). En effet, en chaque nœud, l'une des deux composantes suivantes est connue: son déplacement ou la force extérieure appliquée. En supposant un comportement linéaire de la structure, la relation effort déplacement s'écrit {F} = [K]. {q}. Les deux composantes peuvent ainsi être déterminées pour chacun des nœuds du modèle à chaque pas du calcul. Post-traitement, analyse et interprétation des résultats Les résultats sont visualisés à l'aide de l'interface graphique du logiciel de calcul. UPJV - Catalogue de formation - Mécanique numérique et conception (M2). Le phénomène peut alors être observé à chaque incrément. Plusieurs paramètres peuvent être affichés en fonction du post-traitement voulu: sous forme de champs: déplacements(mm), contraintes de Von Mises (MPa), contraintes maximales principales (traction, MPa) et minimales principales (compression, MPa), pressions de contact (MPa), déformation élastiques (%), déformations plastiques cumulées (%), etc. sous forme de graphiques: énergies (interne, plastique, de fortement, cinétique, totale,... ), positions, vitesses, accélérations, efforts résultants, etc.
Elles concernent: le couplage entre optimisation topologique métaheuristique et techniques de modélisation et simulation numérique multi-échelle l'obtention de structures aux propriétés mécaniques « extraordinaire », des métamatériaux, « manufacturables » par fabrication additive
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