Objectifs pédagogiques 

• Acquérir une expertise dans la simulation numérique et l'analyse des écoulements complexes et turbulents.
• Maîtriser les modèles physiques et les méthodes de simulation numérique associées.
• Savoir appliquer les connaissances acquises à des problèmes industriels, notamment dans le domaine des transports aéronautiques ou terrestres pour lesquels la réduction des consommations énergétiques et des nuisances sonores sont des enjeux importants.

Le programme

Ce parcours est en collaboration avec Sorbonne Université. Les enseignements sont partagés de manière équilibrée entre Sorbonne Université et Arts et Métiers.

La formation comprend un semestre d'enseignements de septembre à février, le second semestre étant dédié au stage d'une durée de 20 semaines. Ces stages sont effectués en France et à l'étranger dans le milieu universitaire au sein de laboratoires, dans le milieu industriel (Safran, Airbus, SNCF, ESA...), dans des organismes de recherche (ONERA, CEA...).

Liste des unités d'enseignement (UE) :

1re période (de septembre à novembre), 5 UE obligatoires

• Aérodynamique fondamentale, Arts et Métiers
• Méthodes numériques pour les écoulements compressibles, Arts et Métiers
• Dynamique de la turbulence, Sorbonne Université
• Aero-elasticity (cours en anglais), Sorbonne Université
• Simulation des écoulements incompressibles, Arts et Métiers
• Anglais, Arts et Métiers

2e période (de décembre à février), 5 UE parmi les 7 suivantes 

• Machine learning (cours en anglais), Sorbonne Université
• Optimization in aerodynamics (cours en anglais), Sorbonne Université
• Vortex dynamics (cours en anglais), Sorbonne Université
• Aéro-acoustique, Arts et Métiers
• Simulation numérique haute fidélité pour les écoulements turbulents, Arts et Métiers
• Instabilités des écoulements, Arts et Métiers
• Control theory (cours en anglais), Arts et Métiers

Modalités d’évaluation, de validation et de pédagogie

Les supports de cours et énoncés de TD, TP sont disponibles pour les élèves. Les évaluations se font par contrôle continu, travaux pratiques et examens final pour chaque période.

Pour valider le diplôme de master, la moyenne de chaque unité d’enseignement doit être supérieure ou égale à 7/20, de plus, la moyenne des cours du premier semestre doit être supérieure ou égale à 10/20. Enfin la note de stage de recherche doit être supérieure ou égale à 10/20.

Points forts de la formation

• Accès à un domaine de recherche de pointe, en liaison avec un secteur stratégique de l’industrie,
• Possibilité de travailler sur des sujets innovants en collaboration avec des partenaires industriels,
• Possibilité de stages dans les départements R&D de grandes entreprises,
• Possibilité de séjours d'études dans de prestigieuses universités étrangères,
• Spécialité en lien étroit avec les problématiques de Recherche et Développement de nombreuses industries,
• Traitement de la R&D suivant une approche générale industrielle,
• Acquisition de connaissances relatives à l'aérodynamisme et aux modélisations mécaniques ainsi que celles concernant l'optimisation des performances des turbomachines,
• Formation très prisée dans les secteurs industriels et de recherche cités ci-dessous.

Débouchés

Cette formation prépare aux métiers de l’aéronautique, de l’automobile, des transports, de la production et de la conversion d’énergie, notamment dans les services de Recherche et Développement de ces entreprises industrielles. Elle permet une poursuite en thèse ou en milieu professionnel, principalement dans les industries aéronautiques, aérospatiales ou des transports terrestres.

Industries liées à l'aéronautique, au spatial, à l'automobile, au ferroviaire, à la marine, production et exploitation d'énergie pétrolière, habitat, environnement, ...
Laboratoires publics et privés ou centres techniques industriels.

Partenaires industriels

Areva, AEA Technology (Toronto), Bouygues, Carrier, EDF, Faurecia, GDF, Blackmer, PSA, Sagem, Schlumberger (Houston), Société Tour Eiffel, Technicatome, Valeo, Rowenta, Valeo, Ensival-Moret, Snecma, John Crane Cyclam, FAPMO, Schlumberger, Wilo Salmson, Climadef, Ebenal, ETF, GDF, Horis, Lawrence Berkeley, Lyonnaise des eaux, Renault, Arcelor, SNPE, Saint-Gobain, Snecma, Technip, Hispano-Suiza, ...

Partenaires académiques

Collaboration avec Sorbonne-Université (Campus Pierre et Marie Curie, Paris 5^e)

Partenariats avec l’ENSTA, l’Ecole Polytechnique, le CNAM, l’ENSMP, l’ECP, l’ESTACA, l’ESPCI, Supméca, Université Fédérale de Pernambouco-Brésil. Université Simon Bolivar-Venezuela.

Conditions d’admission et niveau requis

• Titulaires d'un Master 1 ou équivalent en Mécanique, Physique, ou Mathématiques
• Titulaires d'un diplôme d'ingénieur avec des connaissances validées en Mécanique, Physique, ou Mathématiques
• Prérequis : solide formation de niveau M1 en Mécanique, Physique ou Mathématiques.

Le public visé est essentiellement celui des étudiantes et étudiants de master de mécanique, de physique ou de mathématiques de l’université et des élèves en dernière année d'école d'ingénieur.

Calendrier de candidature

Les candidatures ouvrent en février sur le site dédié et suivez la procédure.

Contacts

• Responsable pédagogique : Damien Biau

• Gestionnaire scolarité : Colin Davrainville

Développer des jumeaux numériques hybrides

Cette chaire développera des jumeaux numériques hybrides, capables de fonctionner en temps réel, en exploitant les techniques de réduction de modèles, rendues possibles par le Scientific Machine Learning, qui combine des techniques de calcul scientifique et d’apprentissage automatique grâce à l’intelligence artificielle. Ces modèles seront alors exploités dans toutes les phases de vie des machines, de la conception au design, jusqu’à la phase de validation. Une simulation permettra d’optimiser les essais et ainsi améliorer les procédés de fabrication.

φML constitue aussi l'opportunité pour le groupe Arts et Métiers d’implanter une activité R&D, pour la réalisation des essais, sur le « campus de l’Espace » à Vernon (27).

Cette chaire est dirigée par Chady Ghnatios, spécialiste de la simulation et des jumeaux numériques. Il développe des techniques de réduction de modèles, des jumeaux hybrides et des modèles basés sur des données, avec des applications aux matériaux composites.

Contact

Chady Ghnatios : chady.ghnatios@ensam.eu, PIMM

Mieux caractériser le risque de défaillance

Lancée en juin 2023, l’objectif de cette chaire est d'optimiser la supervision et la maintenance du réseau de transport d’électricité français : afin d'accélérer la transition énergétique, tout en maîtrisant les risques sur le réseau au quotidien, il est indispensable de moduler la maintenance sur les infrastructures des réseaux électriques.

Pour surveiller le fonctionnement de ces équipements et mettre en place les opérations de maintenance adéquates, un processus de numérisation et centralisation de l’information et des matériels dédiés à la surveillance du réseau sont nécessaires.

 Les modèles physiques diffèrent nécessairement de la réalité. Par ailleurs, imaginer pouvoir baser la connaissance exclusivement sur les données collectées n’est pas réaliste car il en faudrait trop ! Nous partons donc du modèle physique et dès qu’il diffère des données collectées, nous créons un modèle de cet écart basé sur la donnée, grâce à l’IA.

Professeurs Francisco Chinesta et Xavier Kestelyn, coordinateurs de la Chaire CHIMERA

Les travaux de la chaire CHIMERA contribueront justement à aller plus loin dans cette démarche en modélisant conjointement ces données et la physique pour mieux prévoir de façon individualisée les états d'une installation tout au long de son cycle de vie. Pour RTE, c’est une manière de mieux caractériser le risque de défaillance en tenant compte du vieillissement mais aussi de l'exploitation réelle de chaque équipement.

Contacts

• Pr. Francisco Chinesta, enseignant-chercheur (PIMM)
• Pr. Xavier Kestelyn, enseignant-chercheur (L2EP)

Fruit d’une collaboration de longue date

Cette chaire de recherche, démarrée en avril 2023 et d’une durée de 5 ans, contribuera à poser les bases de l’aviation du futur. Son objectif est de répondre au défi de la décarbonation totale de l’aviation d’ici 2050. Pour se faire, Arts et Métiers bénéficie du soutien du leader de l’aéronautique Safran, avec qui il collabore depuis déjà plusieurs années sur des projets de recherche. 

Ensemble, les deux groupes s’attèleront à la création d’un nouveau moteur d’avion respectueux de l’environnement, en orientant cette chaire sur plusieurs axes :

• Réalisation d’avancées significatives dans le domaine de la conception des pompes centrifuges
• Garantir leur fiabilité
• Développer des composants et systèmes décarbonés
• Optimiser la consommation d’énergie

L’expertise du laboratoire LIFSE

La chaire BELISAMA bénéficiera des apports humains et matériels du laboratoire LIFSE (Ingénierie des Fluides et Systèmes Energétique) afin de réaliser des expérimentations et des bancs d’essais. Structure spécialisée notamment dans l’hydrodynamique et l’aérodynamique, elle inscrit ses recherches dans les secteurs de l’énergie renouvelable, la mobilité durable, l’aéronautique et le spatial. Le LIFSE, c’est également 2 500 m² de plateforme technologique de pointe qui serviront aux chercheurs et ingénieurs pour des moyens expérimentaux.

L’excellence de cette collaboration a d’ailleurs été récompensée lors des derniers R&T Days de SAFRAN A.E., où le LIFSE et AMValor ont reçu le prestigieux prix « Développement des Partenariats » au nom des Arts et Métiers.

Contacts

Pr. Farid BAKIR, enseignant chercheur du LIFSE et Responsable du pôle Fluides et Systèmes Énergétiques de l'Institut Carnot ARTS