UTC102
Généralités :
Introduction aux sciences des matériaux- Matière, atomes et liaisons interatomiques
Etat de la matière
Modèles atomiques Classification périodique
Types des liaisons interatomiques
L¿empilement des atomes dans les solides- Composition chimique, cristallographie :
Différents types de solides
Structure des solides cristallins
Directions et plans cristallographiques
Solutions
Défauts
Généralités sur les essais mécaniques pour la caractérisation des matériaux
Catégories des matériaux
Elasticité ¿ viscoélasticité (1D et 3D) :
Définition sur les contraintes et les déformations en 1D
Note sur les contraintes et les déformations en 3D
Comportement de matériau composite
Les briques de base du comportement
Viscoélasticité linéaire
Plasticité ¿ Viscoplasticité (1D et 3D) :
Comportement élastoplastique
Modèles de comportement élastoplastique
Notions de viscoplasticité
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Rappels de Mathématiques.
Calcul des réactions.
Calcul des contraintes et déformations.
Calcul des caractéristiques des sections.
Théorie des poutres.
Calcul des contraintes normales.
Calcul des contraintes de cisaillement.
Calcul des contraintes de torsion.
Calcul de la déformée.
Les instabilités (Flambement, déversement, notions sur le voilement)
Poutres continues : résolution par la méthode des 3 moments. étude des charges roulantes, notions sur les lignes d'influence.
Calcul des portiques par la méthode des forces.
Le cours est divisé en onze grandes sections relatives à chacun des chapitres. Des rappels sur les notions de base en mathématiques et de Résistance de Matériaux (UE ¿ BTP 005) qui correspondent aux 6 premiers chapitres. Chaque partie mise en ligne comprend des tutoriels présentant la méthode de résolution traitée ainsi que des questionnaires permettant à l¿apprenant de vérifier sa bonne compréhension des notions abordées mais également de l¿aider à les assimiler.
Objectifs
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L¿objectif de ce cours de niveau ingénieur est de présenter les bases des sciences des matériaux. Il s'agira en particulier de :
Introduction aux principes de base de la science des matériaux.
Présentation des éléments de base de la structure de la matière.
Une première introduction aux matériaux métalliques et leurs alliages, aux matériaux céramiques, aux matériaux polymères, aux matériaux à base de liants hydrauliques, au bois et aux matériaux composites.
Introduction aux méthodes de caractérisation des matériaux.
Présentation des propriétés macroscopiques de base des matériaux (mécanique, thermique, électrique) et de leur connexion à la structure.
Une première approche de l'élasticité et de l'élastoplasticité en 1D et 3D.
UTC103
La résistance des matériaux est un ensemble de méthodes de calcul permettant de déterminer contraintes, déformations et déplacements découlant des sollicitations internes.
Basées sur un comportement linéaire élastique, les méthodes abordées seront utilisables quelque soit le matériau dans différents domaines comme le génie civil, le bâtiment, la mécanique, etc.
L¿estimation des sollicitations internes étant la base à tout dimensionnement, nos prédécesseurs utilisaient principalement des méthodes graphiques pour leurs déterminations. L¿avènement de moyens et méthodes de calcul performants ont fait qu¿elles ne sont moins utilisées aujourd¿hui. Cependant, la représentation graphique des sollicitations, contraintes et déformations reste un aspect très présent en résistance des matériaux pour des raisons de compréhension du fonctionnement des structures.
L¿étude de cette science est donc indispensable à tous les techniciens ou ingénieurs désirant dimensionner une structure dans les conditions de sécurité requises par son utilisation et ce même si les logiciels de calcul actuels permettent de résoudre aisément et rapidement les problèmes de calcul de structures. Elle constitue donc un référentiel de méthodes de calcul permettant au technicien ou à l¿ingénieur de vérifier l¿ordre de grandeur de ses résultats.
Ce cours destiné aux futurs ingénieurs en génie civil ou bâtiment, traitera essentiellement les bases de la théorie des poutres, l¿objectif étant de maîtriser les calculs des déplacements, des efforts internes et des contraintes (flexion, cisaillement et torsion) dans les sections les plus couramment utilisées.
Plusieurs types de méthodes seront abordés pour de déterminer les sollicitations internes tout d¿abord dans les systèmes isostatiques puis hyperstatiques simples à savoir les méthodes des 3 moments et des forces.
Résultat
- S'appuyer sur une approche interdisciplinaire combinant physique, chimie et mathématiques pour comprendre les propriétés des matériaux.
- Relier les propriétés macroscopiques des matériaux aux différents niveaux de structure matérielle (atomes, liaisons, maillage cristallin).
- Comprendre les principes de base des méthodes expérimentales d'analyse de la structure et de la composition de la matière.
- Appréhender les problèmes de conception de matériaux réalistes et des moyens pour les résoudre.
- Calculer les principales propriétés des matériaux en 1D et 3D.
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Être capable de déterminer les sollicitations internes, les contraintes et les déplacements dans les systèmes isostatiques et hyperstatiques simples par les méthodes des 3 moments et des forces.
