Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Imaginer, concevoir, réaliser et exploiter des machines, des équipements et des procédés pour apporter une solution à un problème complexe de production, de conversion et de transmission d'énergie en intégrant les besoins, les contraintes, le contexte et les enjeux techniques, économiques, sociétaux, éthiques et environnementaux.
• Concevoir et dimensionner des machines, des équipements ou des procédés de production, de conversion et de transmission d'énergie répondant au problème posé, en se basant sur l'état de la technique, une étude ou une modélisation ; les évaluer au regard des différents paramètres du cahier des charges.
• Mettre en oeuvre une solution choisie sous la forme d'un dessin, d'un schéma, d'un diagramme ou d'un plan conforme aux normes, d'un modèle, d'un prototype, d'un logiciel et/ou d'une maquette numérique.
• Intégrer la gestion rationnelle de l'énergie.
• Mobiliser un ensemble structuré de connaissances et de compétences scientifiques et de techniques spécialisées permettant de répondre, avec expertise et adaptabilité, aux missions de l'ingénieur civil en génie de l'énergie.
• Maîtriser et mobiliser de manière appropriée les connaissances, modèles, méthodes et techniques liés à la mécanique des solides et des fluides, les échanges d'énergie, le comportement dynamique et vibratoire des systèmes, la fabrication et la production mécanique, le fonctionnement des machines, les phénomènes physiques, les machines, équipements et procédés liés à la production, la conversion et la transmission de l'énergie.
• Étudier une machine, un équipement ou un processus de production, de conversion ou de transmission d'énergie en sélectionnant de manière critique les théories, les modèles et les approches méthodologiques, et en tenant compte des aspects pluridisciplinaires.
• Évaluer la validité des modèles et des résultats compte tenu de l'état de la science et des caractéristiques du problème.
• Planifier, gérer et mener à bien des projets compte tenu de leurs objectifs, ressources et contraintes, en assurant la qualité des activités et des livrables.
• Définir et cadrer le projet compte tenu de ses objectifs, ressources et contraintes.
• Évaluer la démarche et les réalisations, les adapter compte tenu des constats faits et des feedbacks reçus, apporter les adaptations et corrections requises.
• Respecter les échéances et le plan de travail et se conformer au cahier des charges.
• Communiquer et échanger des informations de manière structurée - oralement, graphiquement et par écrit, en français et dans une ou plusieurs autres langues - sur les plans scientifique, culturel, technique et interpersonnel, en s'adaptant au but poursuivi et au public concerné.
• Argumenter et convaincre, tant à l'oral qu'à l'écrit, vis-à-vis d'un client, d'un collègue, des enseignants et des jurys.

Acquis d'apprentissage de l'UE

Aborder de façon critique un problème de calcul de champ dans une structure électrotechnique sous les aspects: modèle mathématique, estimation de la solution par un calcul approché, méthodes numériques, encodage sur un logiciel de CAO.
 

Contenu de l'UE : descriptif et cohérence pédagogique

Rappel sur les champs scalaires et vectoriels 2D et 3D, les opérateurs et les équations aux dérivées partielles (EDP). Equations de Maxwell et présentation des formulations classiques utilisées dans l'étude des problèmes statiques et transitoires en électromagnétisme. Cas particulier des problèmes de magnétodynamique et de magnétostatique (formulation A-V). étude approfondie du cas statique bidimensionnel. Grandeurs électromagnétiques locales et caractéristiques globales d'un système. Etude des méthodes numériques de résolution des EDP: différences finies, éléments finis, méthode des moments et méthode des éléments de frontières. Méthodes de résolution de systèmes d'équations algébriques utilisées en calcul numérique des champs électromagnétiques.

Compétences préalables

Notions d'électromagnétisme; équations de Maxwell; machines électriques; analyse numérique.