Formation en ingénierie mécanique

Cet axe regroupe les différentes compétences en mécanique d'un ingénieur orienté I.A.O.

Objectifs :
Savoir mener un processus de conception mécanique, de l'idée d'un produit, à l'obtention du modèle CAO 3D au dimensionnement de la structure elle même. Etre capable de construire une CAO simple, d'effectuer différents calculs de prédimensionnement dans CATIA. Connaître les moyens d'obtention des prototypes réalisés.

Notions abordées :
• Cahier des charges, AMDEC,
• Réalisation de modèles volumiques de pièces, notions de paramétrages, robustesse,
• Réalisation d'assemblages de pièces,
• Etudes éléments finis de structures poutres, plaques, massives : choix du modèle,
• Etude éléments finis de structures assemblées,
• Prototypage rapide, fabrication additive,
• Eco conception de produits.

BASES DE SOLIDES DEFORMABLES - 16h

Objectifs :
Connaître les bases de la mécanique du solide déformable. Savoir mettre en équation et résoudre analytiquement les problèmes classiques d'élasticité linéaire en statique

Notions abordées :
• Déformations, Hypothèse des Petites Perturbations,
• Contraintes, équations d'équilibre, critères de dimensionnement,
• Loi de comportement élastique linéaire isotrope,
• Résolution de problèmes simples tridimensionnels avec hypothèse en déplacement ou crontrainte.

DYNAMIQUE DES STRUCTURES - 48h

Objectifs :
Savoir mettre en équation un problème de dynamique d'une structure continue de type poutre et rechercher analytiquement l'ensemble des modes propres. Savoir exploiter la base modale pour résoudre plus simplement un problème en régime transitoire ou permanent.

Notions abordées :
• Rappels de théorie des poutres (statique),
• Vibrations des systèmes continus : barre, poutre en torsion, poutre en flexion, recherche de la base modale,
• Approximation des modes par la méthode du quotient de Rayleigh : principe, choix du champ test,
• Extension : méthode de Rayleigh Ritz.

ELEMENTS FINIS - 32h

Objectifs :
Comprendre le principe de la méthode des éléments finis. Approfondir la notion d'approximation de solutions, les problématiques de qualité de modèles et de convergences. Mettre en relation Structures et EF dans les codes de calculs industriels.

Notions abordées :
• Principes de la méthodes des EF,
• Loi de comportement et hypothèses classiques associées à la géométrie : 1D, 2D,
• Modèle EF barre-poutre,
• Modèle EF barre coque,
• Elasticité plane,
• Formulation matricielle et type de résolution,
• Axisymétrie.

TP DE RESISTANCE DES MATERIAUX - 24h

Objectifs :
Connaître les techniques de déformation par extensométrie et la détermination des directions et contraintes principales en surface à l'aide de rosettes.

Notions abordées :
• Extensométrie (jauges de déformation, rosette, pont de Wheatstone...),
• Théorie des poutres droites et circulaires (torseur de cohésion, hypothèses poutres, caractéristiques des sections...),
• Hyperstatisme (détermination d'une inconnue hyperstatique par un théorème énergétique...),
• Modélisation des liaisons (treillis articulé ou non, appuis simples, articulations...).

Objectifs :
Connaître et comprendre le comportement des matériaux composites, métalliques et polymères, pour appréhender au mieux leur utilisation dans les conceptions mécaniques en prenant en compte les critères techniques, économiques et environnementaux.

Notions abordées :
• Constituants des matériaux composites,
• Notions sur les procédés de fabrication des composites,
• Modélisation du pli élémentaire : lois des mélanges, matériau orthotrope, rotation de repère,
• Modélisation du composite stratifié : théorie des plaques stratifiées,
• Notions sur les critères de pré-dimensionnement des composites,
• Matériaux polymères,
• Métallurgie de base, critères de choix,
• Analyse cycle de vie,
• Principales classes de matériaux en relation avec le type de liaison et les structures cristallines,
• Propriétés physiques et mécaniques des matériaux en relation avec la structure et les mécanismes d'endommagement et de ruptures associés,
• Utilisation des diagrammes binaires,
• Microstructure d'un alliage,
• Effet de la vitesse de refroidissement sur les propriétés mécaniques (alliages ferreux et alliages aluminium),
• Propriétés thermiques et électromagnétiques des matériaux,
• Lien produit procédé et matériaux.

Objectifs :
Savoir formuler un problème inverse (fonction coût) dans le domaine de la mécanique, et mettre en oeuvre différentes techniques de minimisation simple (gradient, newton).

Notions abordées :
• Problème direct, problème inverse,
• Formulation d'un problème d'identification de paramètres structuraux : exemple du système de masse ressort avec frottement sec et visqueux,
• Algorithme de minimisation : gradient, newton, pas fixe et pas variable, algorithmes génétiques.

Objectifs :
Comprendre et utiliser les moyens de production mécanique. Comprendre et utiliser les outils de métrologie. Identifier les dispersions de fabrication et les incertitudes de mesure.

Notions abordées :
• Bases de l'usinage par enlèvement de matière,
• Méthodes de fabrication, dispersions,
• Structure, fonctionnement, programmation et mise en oeuvre d'une machine à commande numérique,
• Lecture et interprétation des spécifications géométriques,
• Matériel de métrologie (MMT), contrôle, incertitudes de mesure.

Objectifs :
Sensibiliser aux problématiques de conception d'un contact et d'amélioration de son comportement.

Notions abordées :
• Description du contact et de ses paramètres influents,
• Rugosité des surfaces manufacturées,
• Pincipaux mécanismes d'usure,
• Evaluation des contraintes de contact,
• Les différents principes de lubrification (solide, graisse et huile),
• Lubrifications hydrostatiques.