Résistance des matériaux

  • ECTS

    4 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    36,5h

Description

Ce cours aborde les notions suivantes : 

  • Rappels et pré-requis pour la Résistance des Matériaux 
  • Notion d’élasticité, de contraintes et de déformations (unidimensionnel, bi-dimensionnel et tri-dimensionnel) - torseur des contraintes/déformations,
  • Caractéristiques de matériaux étudiés : notions d’homogénéité, d’isotropie, comportement élastique linéaire,
  • Relation entre contrainte/déformation : loi de Hooke généralisée,
  • Statique : caractérisation d’une liaison, degré cinématique, torseur des actions transmissibles, torseur des petits déplacements, principe fondamental de la statique.
  • Introduction à la RdM
  • Hypothèses pour la RdM : les matériaux étudiés à la RdM, hypothèse des Petites perturbations, hypothèse de Barré de Saint-Venant, hypothèse de Navier-Bernoulli et ses conséquences,
  • Conditions aux limites : efforts extérieurs, charges concentrées/réparties, les différentes liaisons.
  • Efforts de cohésion – torseur des efforts intérieurs
  • Définition du torseur des efforts intérieurs,
  • Calcul pratique du torseur de cohésion : à partir de l’équilibre de la partie de gauche, à partir de l’équilibre de la partie de droite, éléments de réductions du torseur de cohésion, exemple sur poutre en porte à faux.
  • Caractéristiques des sections d’une poutre
  • Centre de gravité d’une section de forme élémentaire et de forme quelconque,
  • Moment statique d’une section,
  • Moment quadratique d’une section : moment d’inertie d’une surface par rapport à deux axes, moment d’inertie polaire, moment d’inertie d’une surface par rapport au centre de gravité,
  • Théorème d’Huygens.
  • Étude du dimensionnement
  • Intérêt du dimensionnement,
  • Relation entre contraintes locales et efforts de cohésion : contrainte normale et tangentielle.
  • Sollicitation élémentaire : la traction 
  • Définition : essai expérimental,
  • Relation entre contrainte locale et effort normal, relation entre contrainte locale/déformation locale et déplacement local,
  • Critère de dimensionnement : critère en contrainte et en déplacement.
  • Sollicitation élémentaire : la flexion 
  • Définition de la flexion simple : relation entre effort tranchant et moment fléchissant, relation entre la contrainte et le moment fléchissant, équation de la déformée,
  • Étude de la flexion déviée et de la flexion composée,
  • Critère de dimensionnement  et méthode du dimensionnement.
  • Sollicitation élémentaire : la torsion
  • Définition : essai expérimental, principe et résultat,
  • Études des déformations, des contraintes, relation entre la contrainte de cisaillement locale et le moment de torsion, relation contrainte locale et déformation et rotation,
  • Sollicitation pour des sections non-circulaires (section elliptique et rectangulaire),
  • Critère de dimensionnement en torsion simple.
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Objectifs

À la fin de cette UE/EC, vous serez capable de :

  • Savoir connaitre les notions de contrainte/déformation et de statique,
  • Connaître les hypothèses de la Résistance des Matériaux,
  • Caractériser la section d’un corps plan,
  • Connaître les efforts intérieurs d’un corps plan,
  • Appliquer les principes fondamentaux de la statique dans le cas de corps plans soumis à l'action d'un système de forces,
  • Les instruments analytiques appliqués aux principes d'équilibre d'un corps plan, aux calculs des réactions aux appuis, à la détermination des efforts internes et contraintes associées,
  • Formuler les conditions de résistance d'une structure au regard des facteurs géométriques, des sollicitations et du matériau choisi,
  • Identifier les efforts de base et résoudre les problèmes de dimensionnement lors de sollicitations simples : traction/compression, flexion pure, flexion simple et flexion composée.
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Heures d'enseignement

  • CMCours Magistral16,5h
  • TDTravaux Dirigés18h
  • TPTravaux Pratique2h

Pré-requis obligatoires

  • Mécanique du point (semestre 1), 
  • Mécanique du solide (semestre 2). 
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Contrôle des connaissances

Session unique : 100% Contrôle Continu Intégral.

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Informations complémentaires

Poursuites possibles : Masters matériaux, masters mécanique, écoles d’ingénieurs. 

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Compétences acquises

Compétences

Niveau d'acquisition

Analyser en se reposant sur un socle de connaissances scientifiquesMobiliser les concepts mathématiques dans les domaines physico-chimiques3 - Maitrise
Relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques3 - Maitrise
Développer un esprit critique sur des données expérimentales3 - Maitrise
Elaborer une démarche scientifiqueMaîtriser les techniques et les appareils de laboratoire3 - Maitrise
Modéliser un phénomène physico-chimique3 - Maitrise
Concevoir et mettre en œuvre une démarche scientifique 3 - Maitrise