Mécanique et sélection des matériaux
MMC120
Objectifs pédagogiques :
Cette unité d'enseignement vise à acquérir ou approfondir les notions de conception et de dimensionnement des structures, en intégrant des critères de durabilité dans une logique d'éco-conception, tout en plaçant le choix optimal des matériaux au cœur de la démarche d'ingénierie.
À l'issue de cette UE, l'apprenant aura les outils pour :
- Dimensionner des structures en tenant compte des comportements mécaniques (élasticité, plasticité, rupture, flambage).
- Analyser les interactions entre géométrie, matériau et sollicitations.
- Mettre en œuvre une démarche de sélection des matériaux basée sur des indices de performance.
- Réaliser des choix multicritères intégrant contraintes techniques, économiques et industrielles.
- Utiliser les diagrammes d'Ashby pour optimiser le choix des matériaux.
L'objectif est de former des ingénieurs capables de justifier et optimiser leurs choix matériaux dans un contexte réel.
Public et conditions d'accès :
Avoir un niveau Bac +3 scientifique ou technique (génie des matériaux, mécanique, physique appliquée ou équivalent), ou avoir validé les semestres S5 et S6 d'un cursus d'ingénieur en matériaux.
Compétences :
À l'issue du module, l'étudiant sera capable de :
- Mettre en œuvre les critères de dimensionnement mécanique afin de concevoir, vérifier et optimiser un système ou un composant.
- Élaborer, interpréter et exploiter des indices de performance des matériaux en vue d'orienter une démarche de sélection.
- Argumenter et justifier le choix d'un matériau au regard des exigences d'un cahier des charges (contraintes techniques, économiques et environnementales).
Méthodes de validation :
- Examen final écrit.
- Seconde session en cas de non-validation.
Prochaine ouverture (sous réserve d'effectifs suffisants) : 2026/2027
Contenu de la formation :
Ce module vise à fournir les bases nécessaires au dimensionnement mécanique des structures et à la sélection optimisée des matériaux, en intégrant des critères de performance, de fiabilité et de contraintes industrielles et environnementales.
Partie 1 : Dimensionnement des structures
- Résistance des matériaux (RDM)
- Plasticité, rupture fragile et fatigue
- Flambage
Partie 2 : Sélection des matériaux
- Indices de performance et lois d'échelle
- Méthodes de sélection (diagrammes d'Ashby)
- Sélection multicritère (performance, coût, contraintes industrielles)
- Co-sélection matériau / géométrie
- Introduction aux contraintes environnementales dans le choix des matériaux
Bibliographie :
- Michael .F. Ashby: Choix des matériaux en conception mécanique, Dunod, Paris, 2000
- Michael F. Ashby, Hugh Shercliff, David Cebon, Butterworth-Heinemann, 4ᵉ édition, 2018.: Materials: Engineering, Science, Processing and Design
- Richard G. Budynas, J. Keith Nisbett, McGraw-Hill, 10ᵉ édition, 2015.: Shigley's Mechanical Engineering Design
- Norman E. Dowling, Pearson, 4ᵉ édition, 2012.: Mechanical Behavior of Materials
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :
- CYC9300A : Diplôme d'ingénieur Spécialité Matériaux
