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Semestre 3 Unité d’enseignement: UEF 2.1.1 Matière: Défauts et déformation plas

Semestre 3 Unité d’enseignement: UEF 2.1.1 Matière: Défauts et déformation plastique VHS: 67h30 (Cours: 3h TD : 1h30) Crédits: 6 Coefficient:3 Objectifs de l’enseignement: Les modèles décrivant, la périodicité des solides parfaits permettent de comprendre certaines propriétés de leurs propriétés. Cependant, plusieurs autres propriétés, en particulier celles dépendants de la structure du solide ne peuvent recevoir une interprétation quantitative suffisante (conductivité électrique ou ionique, propriétés mécaniques, coloration des solides) Tous ces phénomènes s’expliquent par une rupture de périodicité de la structure cristalline. L’étude des propriétés physiques des solides a conduit à introduire dans le cristal une population sans cesse croissante de défauts. Le présent cours n’a d’autre objectif que de tenter de parvenir à l’élaboration de ce modèle. Le modèle du solide cristallin parfait qui sera progressivement complété par l’introduction des imperfections ou défauts qui existent dans tous les solides réels. C’est l’ensemble cristal (Parfait + défauts) qui constituera le modèle du solide réel. Montrer à l’étudiant que la présence de tels défauts est bénéfique pour les propriétés mécaniques des matériaux telle que la déformation plastique Connaissances préalables recommandées: Elasticité et MMC. Contenu de la matière: A- Défauts linéaires (6 semaines) Rappel : Elasticité linéaire Historique Calcul de Frenckel Dislocation coin Dislocation vis Méthodes élastiques des dislocations - Méthode de fonction de green - Energie emmagasinée par le cristal - Cas d’une dislocation vis - Cas d’une dislocation coin - Energie d’interaction entre sources des contraintes - Energie d’interaction dislocation -dislocation Tension de ligne Montée de dislocations Forces images B- Déformation plastique (5 semaines) Introduction Mode de déformation Monocristal (facteur de Schmidt) Bicristal Polycristal Microdéformation plastique Modèle de Taylor Macro déformation Modèle du Pencel Gleid Texture d’écrouissage C- Fluage (4 semaines) - Fluage de Nabaro-herring - Fluage de colle - Superplasticité Mode d’évaluation: Contrôle continu: 40%; Examen: 60%. Références bibliographiques : 1- Plasticité a haute température des solides cristallins J.P.Poirier, Édition : Eyrolles 2- Structure et propriétés des solides. B.Chalmers, Édition : Masson 3- Physique des solides Kittel 4- Métallurgie générale J. Benar, A. Michel, J. Philibert, J.Talbot 2ème Édition Masson 1991 5-Technique de l’ingénieur série M 1- Site internet Alexis.deschamps@ltpcm.inpg.fr 7- Dislocations et plasticité des matériaux. J.l.Martin, Édition : Romandes 8- Matériaux et propriétés Yves Berthaud, Universitée Pierre et Marie Curie Janvier 2004 9- Science des Matériaux Sylvie Pommier, Université Pierre et Marie Curie, 2005-2006 Thèses 1. Blazy, J « Comportement mécanique des mousses d'aluminium : caractérisations expérimentales sous sollicitations complexes et simulations numériques dans le cadre de l'élasto-plasticité compressible ». Thèse Sciences et Génie des Matériaux, Centre des Matériaux P.M. Fourt, Mines de Paris [ENSMP ] (2003 Semestre: 3 Unité d’enseignement: UEF 2.1.1 Matière: Fatigue des Matériaux VHS: 45h (Cours: 1h30, TD : 1h30) Crédits: 4 Coefficient: 2 Objectifs de l’enseignement: Compléter les connaissances acquises en mécanique de la rupture et inculquer à l’étudiant la notion de rupture par fatigue ainsi que la détermination de la durée de vie d’une structure. Connaissances préalables recommandées: Mécanique de la rupture. Contenu de la matière: Le cours de fatigue s'articule autour de trois volets principaux : a) Mécanismes physiques de l'endommagement par fatigue : déformation cyclique, amorçage et propagation des fissures en liaison avec les paramètres microstructuraux b) Données technologiques de la fatigue : établissements des diagrammes de Manson-Coffin et de Wِohler, prise en compte de la contrainte moyenne (Diagramme de Haigh) lois de propagation, cumul de dommage (règle de Miner), chargements variables et complexes (comptage «rain-flow») c) Mise en œuvre dans un contexte industriel : concepts de dimensionnement en durée de vie sûre et en tolérance aux dommages. I. Chapitre 1 : Concepts généraux sur la fatigue (2 semaines) 1- Introduction 2- Mécanismes de fatigue  Changement microstructuraux  Amorçage de fissure  Propagation de fissure 3- Différents approches en fatigue  Approche en durée de vie Approche en tolérance aux dommages II. Chapitre 2 : Durée de vie en Fatigue (4 semaines) 1- Comportement en fatigue des matériaux  Chargement  Diagramme d’endurance  Fatigue oligocyclique  Domaine d’endurance limité  Domaine d’endurance illimitée 2- Aspects statistiques 3- Facteurs influençant sur la tenue en fatigue 4- Diagrammes de Haigh, Goodman, Ros etc.. III. Chapitre 3 : Comportement cyclique (Fatigue oligocyclique (2 semaines) IV. Chapitre 4 : Cumul de dommages (3 semaines) V. Chapitre 5 : Propagation des fissures de fatigue ( Approche de la MLER, Mécanismes , Modéles de propagation empiriques et théoriques etc…) (3 semaines) VI. Chapitre 6 : Effet d’entaille (Coefficient de réduction de durée de vie Kf, coefficient de Neuber etc…) (1semaine) Mode d’évaluation: Contrôle continu: 40%; Examen: 60%. Références bibliographiques : 1) Fatigue des matériaux et des structures - Tome 1, Introduction, endurance, amorçage et propagation des fissures, fatigue oligocyclique et gigacyclique - Claude Bathias , André Pineau – Ed. : Hermes Science Publications. 2008 2) Fatigue des matériaux et des structures – Tome 2- Fissures courtes, mécanismes et approche locale, fatigue-corrosion et effet de l'environnement, chargements d'amplitude variable. Claude Bathias , André Pineau – Ed. : Hermes Science Publications. 2008 Semestre : 3 Unité d’enseignement: UEF 2.1.2 Matière: Propriétés physiques et mécaniques des Céramiques VHS: 45h (Cours: 1h.30, TD: 1h30) Crédits: 4 Coefficient: 2 Objectifs de l’enseignement: L’objectif de cet enseignement est de montrer aux étudiants comment les propriétés physiques, mécaniques et thermomécaniques des céramiques peuvent être contrôlées par la microstructure et comment celle-ci peut être modifiée pour les améliorer. Connaissances préalables recommandées: Elasticité, thermodynamique, fluage et diffusion. Contenu de la matière: 1. Propriétés mécaniques. 2. Matériaux pour la coupe, le forage et la tribologie. 3. Matériaux réfractaires. 4. Céramiques pour l’électronique. 5. Biocéramiques. 6 .Céramiques nucléaires : combustibles, absorbants et matrices inertes. 7. Méthodes sol-gel et propriétés optiques. Mode d’évaluation: Contrôle continu: 40%; Examen: 60%. Références bibliographiques : Matériaux et Processus céramiques Boch Philippe. Paris, HermèsScience Publication,2001 ISBN 2-7462-0191-7 http://ww.hermes-science.com Propriétés et applications des céramiques Boch Philippe. Paris, HermèsScience Publication,2001 ISBN 2-7462-0192-5 http://ww.hermes-science.com Semestre: 3 Unité d’enseignement: UEF 2.1.2 Matière: Choix des matériaux VHS: 45h (Cours: 1h.30, TD: 1h30) Crédits: 4 Coefficient:2 Objectifs de l’enseignement: Tout choix de matériaux (organique, inorganique, ou composite) nécessite non seulement la prise en compte de ses caractéristiques intrinsèques et fonctionnelles (mécaniques, physiques, chimiques...), mais aussi de données économiques conjoncturelles. Il doit aussi s’intégrer dans une perspective industrielle s’appuyant sur d’autres concepts tels que la sécurité, l’assurance - qualité, la normalisation, les conséquences vis-à-vis de l’environnement. Connaissances préalables recommandées: Matériaux et alliages. Contenu de la matière La méthode enseignée est celle des indices de performances définis par M. ASHBY Elle comprend :  Introduction : Variété, familles de matériaux - nécessité d'une procédure rationnelle de sélection - Méthodologie générale.  Méthode de sélection : Sélection des matériaux sans et avec la forme - sélection sur les propriétés physiques et mécaniques.  Sélection multicritères : Méthodes de sélection multicritères - sélection multi-astreintes : dimensionnement- sélection multi-objetifs: valeur d'échange entre les performances - méthodes d'intelligence artificielle (logique floue).  Sélection des procédés : Classification des procédés adaptés à la sélection- méthode de sélection : élimination, attributs des procédés - optimisation : modèles de coûts. Mode d’évaluation: Contrôle continu: 40%; Examen: 60%. Références bibliographiques : Science et génie des matériaux W.D. Callister Sélection des matériaux et des procédés de mise en oeuvre Traité des matériaux - Volume 20 Michael F. Ashby , Yves Bréchet , Luc Salvo Métallurgie générale J.Benard Des matériaux J. P. Bailon Matériaux métalliques cours et TD N. Bouaouadja Semestre: 3 Unité d’enseignement: UEM 2.1 Matière: Méthodes expérimentales et contrôle des matériaux VHS: 45h00 (Cours : 1h30 ; TP: 1h30) Crédits: 4 Coefficient: 2 Objectifs de l’enseignement Le but du cours est de faire connaître à l’étudiant les principales techniques physiques de caractérisation des matériaux. L’étudiant sera capable de déterminer le nombre et la structure cristalline des phases d’un alliage, à partir d’un diagramme de diffraction. Connaissances préalables recommandées : Cours sciences des matériaux Contenu de la matière : Chapitre 1Diffraction des rayons x (3 semaines) Chapitre 2 Méthodes d’analyse chimique (5 semaines) Chapitre 3 Méthodes microscopiques (3 semaines) Chapitre 4 Méthodes thermiques d’analyse (4 semaines) Contenu des TP TP.1 Méthodes de Diffraction des rayons X (3 semaines) TP.2 Méthodes microscopiques : (4 semaines) 1. Microscopie optique 2. Microscopie électronique à balayage TP.3 Méthodes thermiques d’analyse : (4 semaines) 1. Analyse dilatométrique 2. Analyse thermique différentielle TP.4 Méthodes chimiques (4 semaines) Mode d’évaluation : Contrôle continu 40% + examen 60% Semestre 3: Unité d’enseignement: UEM 2.1 Matière: Dégradation des polymères VHS: 22h30 (Cours: 1h30) Crédits: 2 Coefficient: 1 Objectifs de l’enseignement: Introduction aux techniques de mise en forme des polymères Description de la résistance et du comportement des différents polymères vis à vis d’agents agressifs. Connaissances préalables recommandées: Notions de base des grandes classes de matériaux polymères et leur structure Contenu de la matière: Partie A : Vieillissement des polymères I : Vieillissement physique des polymères II : Vieillissement chimique des polymères III : Dégradation thermique et thermo-oxydation des polymères IV : Dégradation photochimique et photo-oxydation des polymères Partie B : Mise en forme des polymères I : Rappels sur les différentes classes de matériaux polymères et leurs uploads/Ingenierie_Lourd/ pgmematers-3 1 .pdf