Majeure Modélisation et Mécanique Numérique
Diplôme d’ingénieur habilité CTI – Grade de Master | Campus Paris La Défense
Formez-vous aux méthodes les plus avancées du calcul scientifique, de la simulation multi-physique et de la mécanique numérique. Face aux impératifs d’allègement structural, d’optimisation aérodynamique et de déploiement des jumeaux numériques, l’industrie moderne conçoit et valide désormais ses systèmes complexes par le calcul avant toute fabrication physique.
La formation s’appuie sur une chaire d’enseignement avec ALTAIR dédiée à la simulation des systèmes et sur des laboratoires équipés des logiciels industriels de référence (CATIA, 3DEXPERIENCE, Abaqus, ANSYS, HyperWorks, Salomé, MATLAB).
Modalités : Formation initiale ou Formation par apprentissage (FISA).
Lieu : Campus de Paris La Défense.
Langue : Enseignements dispensés en anglais.
Candidater à la formation
Programme et enseignements de la majeure Modélisation et Mécanique Numérique
Une maîtrise complète de la chaîne de conception numérique : modélisation mathématique, calcul par éléments finis, dynamique des fluides, mécanique de la rupture et interactions multi-physiques.
Formation Initiale
- Stages en entreprise : Stage d’application en 4e année et Projet de Fin d’Études (PFE) de 6 mois en 5e année.
- Laboratoires de pointe : Accès aux suites logicielles avancées et aux projets de la chaire d’enseignement ALTAIR (simulation & HPC).
- Doubles diplômes : Opportunités de cursus bi-diplômants en France et à l’international pour approfondir le calcul scientifique.
Formation par Apprentissage (FISA)
- Rythme d’alternance : 3 semaines à l’école / 2 semaines en entreprise, avec des périodes à temps plein sur un contrat de 3 ans.
- Financement & Rémunération : Frais de scolarité pris en charge à 100 % par l’entreprise d’accueil et salaire mensuel d’apprenti.
- Immersion bureau d’études : Missions opérationnelles au sein des équipes de calcul mécanique, aérodynamique et simulation crash/vibrations.
Piliers technologiques & modules d’enseignement
Dimensionnement et simulation du comportement mécanique des structures industrielles :
- Finite Element Analysis (FEA) : Principes variationnels, formulation des éléments finis, maillage et analyse statique/dynamique sous Abaqus et ANSYS.
- Mécanique des milieux continus : Tenseurs de contrainte et de déformation, lois de comportement élastique, élasto-plastique et visco-élastique.
- Optimisation topologique & Allègement : Optimisation structurelle et de formes via la suite logicielle ALTAIR (HyperWorks).
Simulation aérodynamique, turbulence et interactions fluide-structure :
- Computational Fluid Dynamics (CFD) : Résolution des équations de Navier-Stokes, modèles de turbulence et simulation sous ANSYS Fluent et EnSight.
- Aéroélasticité numérique : Couplage fluide-structure (FSI), phénomènes vibratoires, flottement (flutter) et stabilité aéroélastique en vol.
- Aérodynamique appliquée : Écoulements compressibles et incompressibles appliqués aux aéronefs et profils automobiles.
Caractérisation et tenue mécanique des matériaux innovants :
- Matériaux composites : Stratifiés, préformes tissées 3D, micromécanique et critères de rupture pour structures allégées.
- Mécanique de la rupture (Fracture Mechanics) : Propagation de fissures, fatigue sous sollicitations cycliques et estimation de la durée de vie.
- Méthodes fiabilistes : Approches probabilistes pour la gestion des incertitudes matière et la fiabilité des pièces critiques.
Virtualisation globale des produits et interactions multiphysiques complexes :
- Approches multi-physiques : Couplages thermomécaniques, aérothermiques et contrôle-commande sous MATLAB / Simulink.
- Modélisation multi-échelles : Transition d’échelle du comportement microstructurel du matériau jusqu’au comportement macroscopique du système.
- Jumeaux numériques (Digital Twins) : Synchronisation entre données capteurs réelles et modèles de simulation pour la maintenance prédictive.
Maîtrise de la chaîne de conception numérique sous environnement Dassault Systèmes :
- MasterClass CATIA & 3DEXPERIENCE : Conception avancée de pièces, assemblage de maquettes numériques et gestion paramétrique.
- Product Lifecycle Management (PLM) : Continuité numérique de la conception préliminaire aux gammes de fabrication industrielle.
- Design industriel : Intégration conjointe des exigences d’ergonomie, de fonction mécanique et de faisabilité industrielle.
Applications aux filières de pointe de l’automobile, de l’aéronautique et du spatial :
- Dynamique des véhicules & Powertrains : Tenue de route, suspensions, transmission et électrification des chaînes de traction.
- Mécanique du vol & Avionique : Équations de vol, qualités de vol, automatique et lois de commande des aéronefs.
- Ingénierie automobile durable : Écoconception, réduction d’émissions, recyclabilité et bilan matière des véhicules de nouvelle génération.
Compétences visées
- Dimensionner et vérifier des structures industrielles complexes par éléments finis (FEA) sous Abaqus et ANSYS.
- Simuler les écoulements fluides laminaires et turbulents (CFD) et maîtriser les interactions fluide-structure (aéroélasticité).
- Caractériser le comportement des matériaux composites et prédire l’endommagement, la fissuration et la fatigue mécanique.
- Maîtriser les logiciels de CAO et d’ingénierie système de référence (CATIA, 3DEXPERIENCE, HyperWorks, ALTAIR, MATLAB).
- Concevoir des jumeaux numériques et optimiser les systèmes mécaniques selon les contraintes de durabilité et d’allègement.
Débouchés & Métiers cibles
- Ingénieur Calcul de Structures / FEA : Dimensionnement et résistance des matériaux en bureau d’études.
- Ingénieur Mécanique des Fluides / CFD : Simulation aérodynamique, aérothermique et hydraulique.
- Ingénieur Conception Mécanique / CAO : Développement de produits et maquettes numériques sous CATIA.
- Ingénieur Modélisation & Simulation Multi-Physique : Couplage de phénomènes et modélisation multi-échelles.
- Ingénieur Matériaux Composites & Rupture : Allègement structural et sûreté de fonctionnement des pièces.
- Ingénieur Aéronautique, Automobile ou Spatial : Pilotage d’essais virtuels et certification par le calcul.
L’Alternance en majeure Modélisation et Mécanique Numérique (FISA)
Le contrat d’apprentissage sur 3 ans permet aux élèves-ingénieurs de s’investir au sein des bureaux d’études calcul, des pôles d’essais virtuels et des centres de R&D des plus grands constructeurs et équipementiers.
Rythme
3 sem. école / 2 sem. entreprise
Frais de scolarité
Prise en charge à 100% par l’entreprise
Rémunération
Salaire mensuel légal d’apprenti
Exemples de missions et entreprises d’accueil de nos apprentis
Nos élèves-ingénieurs en alternance interviennent au cœur de projets d’ingénierie mécanique de haute technicité :
Safran Aircraft Engines & Safran
Ingénieur conception & modélisation composites 3D
ArianeGroup
Ingénieure en mécanique des structures et vibrations
Dassault Systèmes
Ingénieur CATIA Generative Experience
Framatome & Edvance
Conception mécanique & calcul de composants nucléaires
Alstom Transport & Siemens Mobility
Ingénieur coût/produit & modélisation ferroviaire
Stellantis & Capgemini Engineering
Qualité mécatronique & calcul mécanique de structure
Présentation vidéo de la majeure Modélisation et Mécanique Numérique
Découvrez en détail l’organisation des enseignements, la chaire ALTAIR, les outils de simulation et les débouchés avec Samir Yahiaoui, responsable de la majeure.
- Outils et logiciels industriels : Maîtrise des standards mondiaux du calcul (CATIA, Abaqus, ANSYS, HyperWorks, 3DEXPERIENCE).
- Secteurs d’excellence : Forte employabilité dans les industries aéronautique, spatiale, automobile, ferroviaire et énergétique.
- Filières bi-diplômantes : Opportunités de parcours doubles diplômes en France et à l’international.
Exemples de projets Modélisation et Mécanique Numérique
Réalisés par les élèves-ingénieurs de 4e et 5e année
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