Modélisation structurée des systèmes
avec les Bond Graphs

Summary

The creation of new products requires the knowledge of the relevant physical phenomena. Starting from simple but delicate models, simulations are essential for the first achievements. This book explains the modeling of dynamic systems in various domains: mechanics, hydraulics, electric, thermal. The modeling is based on Bond Graphs, or connection graphs, which translate the conservation of power. This approach makes it possible to design the model by the connection of elementary models exchanging energy. The effectiveness of bond graph software and the possibility to create libraries of models contribute to its fast spread in industry. After a theoretical start, the second part of the book presents industrial examples where the design of the models is completely explained and simulations are carried out. This teaching work will be useful for students, engineers and physicists interested in building models adapted to the industrial needs.

Sommaire

La création de produits nouveaux nécessite la connaissance des phénomènes physiques mis en jeu. À partir de modèles dont la conception est délicate, des simulations simples sont indispensables avant les premières réalisations. Cet ouvrage explique la modélisation des systèmes dynamiques de différentes technologies : mécanique, hydraulique, électrique, thermique. La modélisation proposée repose sur l'approche Bond Graphs, ou graphes de liaison, qui traduit la conservation de puissance. Cette approche permet de concevoir le modèle comme l'encapsulation de plusieurs modèles élémentaires échangeant de l'énergie. L'efficacité des logiciels et la volonté de créer des bibliothèques de modèles contribuent à sa diffusion rapide dans le milieu industriel. Après une partie théorique, la seconde partie du livre présente des exemples industriels où la conception des modèles est intégralement détaillée et où les simulations sont effectuées. Cet ouvrage pédagogique intéressera les étudiants, ingénieurs et physiciens désirant construire des modèles adaptés aux besoins industriels.

Table of Contents / Tables des matières:

I. Principes et méthodes.
1. Les enjeux de la modélisation.
2. Introduction aux Bond Graphs.
3. Causalité.
4. Équations déduites du Bond Graph.
5. Systèmes mécaniques élémentaires.
6. Dynamique du solide.
7. Systèmes mécaniques à plusieurs corps.
8. Systèmes électriques.
9. Systèmes hydrauliques.
10. Systèmes thermiques.
II. Applications industrielles.
11. Table porte outil.
12. Enrouleur dérouleur de bande.
13. Pendule inverse.
14. Bac avec chauffage.
15. Suspension d'une voiture.
16. Étude du refroidissement moteur d'une voiture.
Bibliographie.
Index.