Choix de matériaux
Licence Sciences pour l'ingénieurParcours Mécanique et génie industriel
Description
Après un rappel des classes et familles de matériaux ainsi que de leurs principales propriétés, cet enseignement abordera la démarche de sélection des matériaux selon la méthodologie d’Ashby, en s’appuyant sur les cartes de propriétés et les indices de performance. Nous explorerons également les principaux procédés de mise en forme et les calculs des paramètres nécessaires à l’obtention de produits finis ou semi-finis. Les bases de la mécanique de la rupture, de la fatigue et de l’endommagement seront ensuite introduites. Enfin, une attention particulière sera portée au lien entre la structure microscopique et les propriétés macroscopiques des matériaux. Cette approche permettra de comprendre l’origine du module de Young, les phénomènes de déformation plastique dans les matériaux métalliques, ainsi que les modes de déformation propres aux polymères.
Compétences visées
- Distinguer les matériaux appartenant à différentes familles.
- Déduire les propriétés des matériaux à partir d’essais standardisés.
- Identifier les indices de performance associés à un problème de sélection de matériaux et utiliser les cartes d’Ashby pour choisir le ou les matériaux les plus adaptés à une application donnée.
- Connaître les principaux procédés de mise en forme et être capable de calculer les paramètres nécessaires à l’obtention d’une forme spécifique.
- Acquérir les bases de la mécanique de la rupture et de la fatigue.
- Comprendre le lien entre la structure microscopique (atomique/moléculaire) et les propriétés macroscopiques des matériaux.
Modalités d'organisation et de suivi
Cet enseignement alternera des séances de cours magistraux, où les notions théoriques seront abordées, avec des séances de travaux dirigés dédiées à la résolution de calculs et à l’analyse d’exemples pratiques.
Syllabus
I. Rappel des familles de matériaux et de leurs propriétés
II. Sélection des matériaux selon la démarche Ashby
III. Les procédés de mise en forme des matériaux
IV. Introduction à la mécanique de la rupture, la fatigue et l’endommagement
V. Lien entre structure microscopique et propriétés macroscopiques des matériaux
Bibliographie
- M.F. Ashby et D.R.H. Jones, “Matériaux. 1 : propriétés et applications”, Dunod, 2014 ed4.
- M.F. Ashby et D.R.H. Jones, “Matériaux. 2 : Microstructures, mise en œuvre et conception”, Dunod, 2014 ed4.
- Fischer, Traugott, “Materials science for engineering students”, Elsevier science 2008
- F. Lorraine, “Materials Processing: A Unified Approach to Processing of Metals, Ceramics and Polymers”, Elsevier Science, 2015.
- C. Leimagnan, “La rupture des matériaux”, EDP Sciences.
- C. Oudet, “Polymères. Structure et propriétés. Introduction ”, Masson.
Site web https://moodle.unistra.fr/course/view.php?id=15518