Département Mécanique des Structures et Matériaux (DMSM)

Le Département Mécanique des Structures et Matériaux a pour vocation d’organiser et de superviser l’ensemble des activités d’enseignement de la mécanique du solide déformable pour les formations de l’ISAE-SUPAERO, en synergie avec les activités recherche amont et appliquées sur les matériaux et les structures aéronautiques. Cette interaction forte entre enseignement et recherche est le socle de l’organisation de notre département. Elle vise à amener les étudiants et les chercheurs associés, dans une démarche d’exigence et de créativité, à construire à la fois un savoir-faire et une grande ouverture d’esprit nécessaires à l’innovation et l’excellence. Elle s’appuie sur des équipes de professeurs, d’enseignants et ingénieurs chercheurs, d’ingénieurs de techniciens et de personnels administratifs de laboratoire qui ancrent les recherches dans les activités de l’Institut Clément Ader, qui animent et développent des thèmes transverses de l’équipe d’accueil ISAE-Recherche, et permettent de faire émerger des axes renouvelés de recherche appliquée à la pointe des innovations technologiques.

Les activités du DMSM sont soutenues par des partenariats forts.

Divers projets de recherche ou de recherche et développement permettent aux élèves et auditeurs de l’ISAE-SUPAERO de s’initier à des méthodes et un environnement de travail qui complètent l’approche ingénieur vue en cours. Les projets vont du projet recherche d’élèves aux grands projets ANR (Agence Nationale pour la Recherche) ou FUI (Fond Unique Ministériel), et couvrent les phases de développement allant de l’avant-projet à la réalisation de démonstrateurs.

Missions de formation

Les activités d’enseignement portées par le Département Mécanique des Structures et Matériaux couvrent les disciplines scientifiques relatives à la mécanique des solides, incluant les matières fondamentales de mécanique générale et des milieux continus. Les structures – et notamment les structures minces – font l’objet de développements en analyse statique, dynamique vibratoire ou transitoire et thermique, débouchant d’une part sur la certification des structures de type aérospatial, et d’autre part sur l’usage et la qualification des matériaux structuraux métalliques et composites au sein des éléments structuraux.

Les compétences, moyens et ressources du DMSM sont mis à la disposition de l’unité de formation de mécanique des solides de la formation ingénieurs ISAE-SUPAERO, de la formation du parcours Recherche "Science pour la Mécanique des Matériaux et des Structures " du Master Génie Mécanique de l’Université de Toulouse, du programme Structures Aéronautiques et Spatiales (Aerospace Structures Major) et du programme AHE (Aircraft and Helicopter Engineering) du Master Ingénierie Aéronautique et Spatiale (MSc in Aerospace Engineering, MAE), et des Mastères Spécialisés de l’ISAE-SUPAERO SAS « Structures aéronautiques & spatiales », « Techniques aéronautiques & spatiales », et AMPASS « Advanced Manufacturing Processes for Aeronautical Structures » .

Le DMSM intervient dans les deux formations ISAE-SUPAERO, la formation ingénieur, et la formation Masters.

Les professeurs du DMSM structurent et animent des équipes d’enseignants vacataires qui interviennent au niveau des enseignements et dans le suivi des différents projets d’élèves : initiation à la recherche, travaux expérimentaux, projets de fin d’étude, souvent réalisés en synergie avec les thèses du département. Le DMSM coordonne ainsi plus de cent cinquante vacataires provenant de l’industrie et des institutions de formation, recherche et développement.

Thèmes scientifiques et activités de recherche

Avec le Laboratoire de Génie Mécanique de l’Université de Toulouse III Paul Sabatier, et le Centre de Recherche Outillages Matériaux et Procédés de l’Ecole des Mines d’Albi, le DMSM de l’ISAE-SUPAERO est l’un des trois membres fondateurs de l’Institut de Génie Mécanique de Toulouse, devenu l’Institut Clément Ader labellisé Unité Mixte de Recherche du CNRS (UMR CNRS 5312 ICA).

RECHERCHE-dmsm-themesscientifiques

Les recherches menées au DMSM visent l’élaboration de méthodes et outils de conception de structures aérospatiales à l’usage de l’ingénieur. Pour répondre au mieux aux besoins en permanente évolution de l’industrie et de la recherche, elles s’articulent autour de trois thèmes forts qui ancrent les activités recherche au sein de trois Groupes de l’Institut Clément Ader (ICA) et dans deux thèmes transverses de l’ISAE-RECHERCHE en cohérence avec la politique de l’ISAE, et permet de faire naître des thèmes émergents ouverts aux collaborations et échanges avec l’extérieur de l’ISAE-RECHERCHE et l’extérieur de l’ICA.

Trois thèmes de recherche ont ancré les activités du DMSM dans trois des quatre groupes de recherche du laboratoire Institut Clément Ader (UMR CNRS 5312), et font le pont avec les blocs d’enseignement Modélisation et Dimensionnement du Tronc Commun et avec les cours des trois parcours de la filière Structure et Matériaux de la 3ème année de la formation ingénieur, et avec les formations Masters :

Durabilité & tolérance aux dommages des matériaux composites & métalliques

Les recherches menées visent à mieux comprendre l’endommagement des matériaux composites et métalliques, sous sollicitations d’impact ou de crash, ou en fatigue thermomécanique en environnement.

Modélisation & qualification statique & dynamique des structures aérospatiales

Les travaux sont orientés essentiellement vers le développement de modèles, méthodologies et stratégies de modélisation déterministes ou incertaines des structures.

Conception & simulation conditionnées par des exigences multi-physiques

Ce thème s’intéresse au développement de méthodes, de modèles et stratégies de modélisation de structures et matériaux dans le but de vérifier des exigences de performance, de qualification ou de certification. Ces activités permettent aussi d’alimenter deux des thèmes transverses de recherche de l’ISAE-RECHERCHE : Optimisation Multidisciplinaire (MDO), et couplages fluides-structures (FSI). Cette partie de la recherche est liée aux enseignements du parcours ‘Mécanique Numérique’ de la filière Structure et Matériaux, et croisent des problématiques du domaine ‘Modélisation des Systèmes complexes et simulation’, de la formation ingénieur.


Flux de publications scientifiques du DMSM

Charlotte Miguel

An atomistically-meaningful pseudocontinuum representation for the finite monatomic chain with harmonic nearest-neighbor interactions

(2016) International Journal of Solids and Structures, vol. 97-98 pp. 209-225 ISSN 0020-7683

Bennani Lokman, Villedieu Philippe, Salaün Michel

A mixed adhesion–brittle fracture model and its application to the numerical study of ice shedding mechanisms

(2016) Engineering Fracture Mechanics, vol. 158 pp. 59-80 ISSN 0013-7944

Bouclier Robin, Passieux Jean-Charles, Salaün Michel

Local enrichment of NURBS patches using a non-intrusive coupling strategy: Geometric details, local refinement, inclusion, fracture

(2016) Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 300 pp.1-26 ISSN 0045-7825

Passieux Jean-Charles, Périé Jean-Noel, Salaün Michel

A dual domain decomposition method for finite element digital image correlation

(2016) International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol.102 (n°10). pp.1670-1682 ISSN 0029-5981

Pommier-Budinger Valérie, Cherrier Olivier

Baffle silencer with tunable resonators for adaptive control of variable tonal noise

(2016) Journal of Vibration and Control, vol.21 (n°9). pp.1801-1809 ISSN 1077-5463

Morlier Joseph, Niemann Hanno, Shahdin Amir

Topology optimization for robust damage localization using aggregated FRFs statistical criteria.

(2015) Applied Mechanics and Materials, vol. 629 pp. 513-518 ISSN 1662-7482

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