v2.3.2 (2860)

Cours scientifique - MS201 : Comportement non linéaire des matériaux

Domaine > Mécanique des fluides et énergétique, Science des matériaux, mécanique, génie mécanique, Mécanique.

Descriptif

Ce cours constitue une introduction aux modèles de comportement non linéaire en général et à la plasticité en particulier. Il s’agit de comprendre la nécessité pour l’ingénieur de disposer d’outils pour décrire le comportement non linéaire et les effets mécaniques qu’il engendre. Comprendre les non linéarités permet ainsi de concevoir des structures mécaniques en les limitant au maximum dans un régime de fonctionnement linéaire ou de rendre cette conception robuste et durable si on ne peut les éviter. Il s’agit ainsi d’introduire les protocoles expérimentaux nécessaires à la bonne compréhension des phénomènes non linéaires, de les analyser et de proposer les outils mathématiques adéquats pour représenter le comportement au travers d’un modèle. Ce dernier sera ensuite utilisé pour estimer l’évolution d’une structure soumise à différents chargements et permettra de concevoir de manière fiable des structures. Le cours s’attachera donc à explorer les origines physiques des comportements non linéaires, à présenter les modèles les plus simples pour les décrire et à estimer leur domaine de validité.

Objectifs pédagogiques

 Il s'agit de mieux comprendre le comportement complexe de la plupart des matériaux et d'apprendre comment le représenter au travers d'un modèle, en respectant le mieux possible les mécanismes physiques en jeu. D'un point de vue pédagogique, il s'agit de maitriser une brique essentielle au mécanicien : comment choisir un matériau pour une structure et comment justifier ce choix par le calcul?

nombre d'heure en présentiel

21

nombre de blocs

7

Volume horaire par type d'activité pédagogique : types d'activité

  • Cours magistral : 6
  • Petite classe : 12
  • Contrôle : 3

effectifs minimal / maximal

10/150

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

• Cours de MS101 : Mécaniques des Milieux Continus
• Cours de MS102 : Elasticité Linaire

 

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

Vos modalités d'acquisition :

Partiel écrit comprenant des questions de cours, un exercice (très proche de ceux des TDs pour valider les acquis de base) et un problème (plus vaste pour valider la compréhension générale du sujet)

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 10
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 2 ECTS
  • Scientifique acquis : 2

Le coefficient de l'UE est : 2

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

L'UE est évaluée par les étudiants.

Programme détaillé

 1. Introduction aux modèles de comportement non linéaires
Observations expérimentales, quelques bases de modélisation et des rappels de thermodynamique des milieux continus
PC: Initiation à la rhéologie et importance de la thermodynamique dans l'établissement de modèle

 

2. Origines physiques de la plasticité
Plasticité unidimensionnelle
PC: Introduction à la plasticité

 

3. Plasticité tridimensionnelle : le critère.
Caractérisation expérimentale et observations, Tresca et von Mises
PC: Critère de Tresca et critère de von Mises. Problèmes de mise en œuvre

 

4. Plasticité tridimensionnelle: bases de modélisations

Principe de dissipativité maximale, loi de normalité. Introduction à la notion d'écrouissage. Exemple du modèle de Prager
PC: Problème de plasticité : torsion d'un cylindre élasto-plastique.

 

5. Résolution du problème mécanique de plasticité

Importance de l'histoire du chargement, effet de chargements cycliques,
PC: Écoulement plastique et écrouissage isotrope

 

6. Ouverture vers d'autres types de comportement

la visco-plasticité et l'endommagement.
PC: Endommagement du béton.

Contrôle des connaissances

Mots clés

Modèle de comportement, élasticité, plasticité, variables internes, écrouissage, viscoplasticité, endommagement

Méthodes pédagogiques

Observations expérimentales (films ou pendant le cours), quiz
Veuillez patienter