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Année académique 2014-2015Données en date du : 1/10/2014
Version 2013-2014
MECA0001-1  Mécanique des matériaux

Durée :  30h Th, 30h Pr
Nombre de crédits :  
Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité approfondie, 1re année5
Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité spécialisée en gestion, 1re année5
Nom du professeur :  Jean-Pierre Jaspart
Langue(s) du cours :  
Langue française
Contenus du cours :  
Aperçu général et structure du cours
  • Principe général d'équilibre (Notion de schéma rendu libre d'un corps quelconque, identification des efforts externes agissant sur le corps, notion de coupe dans un corps quelconque et identification des efforts internes agissant dans une coupe)
  • Notions de contraintes et de surface de plasticité (étude du cercle de Mohr en état plan de contrainte)
  • Propriétés des matériaux : lien entre les contraintes et les déformations
  • Notion de poutre
  • Calcul des efforts internes dans une structure formée de poutres (tracé des diagrammes MNT)
  • Calcul des efforts internes dans un treillis
  • Concepts de sécurité
  • Etudes des différents efforts internes agissant dans une section de poutre - comment passer des efforts internes dans une coupe aux contraintes proprement dites (effort normal : traction, compression; flexion; torsion; cisaillement; sollicitations combinées)
  • Déformation des structures formées de poutres
  • Notion de calcul des efforts internes au second ordre, notion de flambement des poutres
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :  
Ce cours fait le lien entre les cours généraux de mathématiques, de physique et un domaine particulier du monde des ingénieurs : la mécanique des matériaux. Il poursuit un double objectif :
  • enseigner aux étudiants comment exploiter les notions étudiées dans des cours généraux pour traiter un nouveau sujet. Ceci implique de développer son esprit de synthèse face à ces notions diverses et de les appliquer ;
  • donner aux étudiants les bases de la Mécanique des Matériaux, leur enseigner comment les appliquer aux cas particuliers des poutres.
Pour les étudiants ingénieurs qui se spécialiseront comme ingénieur civil des constructions, architecte, mécanicien, physicien, ce cours fournit les bases nécessaires pour des cours plus spécialisés, tels que la mécanique des solides, la théorie des structures, la connaissance des matériaux, ... Il leur permet d'intégrer les notions d'équilibre et de contraintes sur le cas concret et unidimensionnel des poutres avant de passer aux applications nécessitant le maniement des tenseurs complets dans les cours de Mécanique des Solides.
Pour les autres, ce cours est une formation à l'approche scientifique des ingénieurs qui leur donnera les connaissances, le vocabulaire nécessaire pour discuter avec des spécialistes. L'étudiant devra être capable, à la fin du cours de Mécanique des Matériaux, pour une structure formée de poutres, et pour un chargement donné, de réaliser les actions suivantes :
  • Tracer les diagrammes MNT dans cette structure
  • Réaliser une coupe dans cette structure et calculer les efforts internes dans cette coupe
  • A partir de ces efforts internes, calculer des contraintes en certains points de cette section
  • Définir si oui ou non le matériau résiste à l'application de ces contraintes
  • Définir comment cette structure formée de poutres se déforme
  • Définir s'il y a un possible risque d'instabilité au flambement dans les colonnes de cette structure
  • Calculer les efforts internes dans une structure en treillis
Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :  
Cours de « Physique Générale », d' « Analyse Mathématique» et d'« Algèbre »
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :  
  • Cours théorique ex-cathedra donné en français: 2h/semaine. Les questions sont les bienvenues, particulièrement en fin de leçon et pendant les pauses.
  • Séance de Travaux Pratiques (TP) : exercices résolus, expliqués et commentés par des élèves-moniteurs (2h/semaine). La participation active des étudiants est vivement souhaitée aux séances d'exercices, qui se déroulent en français.
  • Exercices complémentaires proposés aux étudiants pour qu'ils s'exercent à la résolution d'exercices (dans les livres d'exercices du cours ainsi que dans le cahier de TP. Les solutions finales sont fournies)
  • Devoir obligatoire en cours de quadrimestre: résolution d'un exercice type, représentatif de ce que l'étudiant devra être capable d'accomplir à la fin du cours de Mécanique des Matériaux. Correction détaillée fournie en fin d'année.
  • 5 séances de questions-réponses (facultatives). Une équipe d'assistants et d'étudiants-moniteurs est présente dans une salle de cours durant 2h pour répondre aux éventuelles questions des étudiants. L'horaire et les locaux des questions-réponses sont transmis via MyULg
  • Visite de laboratoire d'une heure et demi dans le but d'illustrer certains principes vus au cours théorique et aux TP
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :  
Cours en présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :  
Théorie
  • Photocopies du livre "Mécanique des Matériaux" (S. Cescotto) (mises en vente par l'AEES, Centrale des Cours)
  • Les 2 premiers chapitres du livre de théorie de Mécanique du Solide (/!\pour les ingénieurs architectes, et les ingénieurs civils options Mécanique et options Construction à besoin de tout le livre pour le cours de Mécanique du Solide au 2ème quadri) (mis en vente par l'AEES, Centrale des Cours)
  • Les slides du cours théorique sont mises à disposition sur le portail MyULg (dans la catégorie "fichiers"), dans la mesure du possible avant le cours théorique
TP
  • Livre d'exercices de Mécanique des Matériaux (mis en vente par l'AEES, Centrale des Cours)
  • Les 2 premiers chapitres du livre d'exercices de Mécanique du Solide (/!\pour les ingénieurs architectes, et les ingénieurs civils options Mécanique et options Construction à besoin de tout le livre pour le cours de Mécanique du Solide au 2ème quadri) (mis en vente par l'AEES, Centrale des Cours)
  • Un cahier de TP reprenant l'essentiel de la théorie nécessaire à la réalisation des exercices de TP est mis à disposition des étudiants sur le portail MyULg (dans la catégorie "fichiers")
  • Un recueil d'exercices corrigés, disponible sur MyULg, partie "fichiers"
Modalités d'évaluation et critères :  
  • Un devoir en cours de quadrimestre (en français)
  • Examen écrit (en français) : questions ouvertes sur la théorie (1 heure) et résolution d'exercices (3 heures)
Outils autorisés pendant les examens :
  • théorie : rien
  • exercices : notes de cours et de TP, cahier de TP, exercices corrigés,..
Lors de l'examen de seconde session, les notes du devoir ne sont plus prises en compte.
Stage(s) :  
Remarques organisationnelles :  
A priori cours et exercices se font sur le campus du Sart Tilman. Les étudiants seront prévenus en cas d'exception. Toutes les informations relatives au cours passent par le portail MyULg (partie "fichier", ou par mail). Pour y avoir accès, il faut que l'étudiant ait validé son cursus. Pour les cours théoriques : mercredi, de 08h00 à 10h15 avec un break : auditoire A204 (bâtiment B4, Europe) Pour les Travaux Pratiques : mercredi, de 10h30 à 12h30. Les groupes et locaux de TP sont donnés au cours théorique.
Contacts :  
- L'assistante est à la disposition des étudiants pour répondre à leurs questions concernant les TP et l'organisation du cours. N'hésitez donc pas à prendre un rendez-vous par mail pour lui poser vos questions. - L'assistante répondra dans la mesure du possible aux questions qui lui seront envoyées par mail, en sachant qu'il est toujours préférable de prendre un rendez-vous et de discuter des questions de vive voix
- L'assistante ne répondra plus à aucune question sur la matière dans les 2 derniers jours avant la date d'un examen ou d'une remise de travail
  • Etudiants-moniteurs: Caroline Deuse, Hervé Delhalle, Mathieu Cop, Freddy Wertz, Romain Marcelle



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