Notions fondamentales de mécanique
MEC001
Objectifs pédagogiques :
Donner les principaux outils de la mécanique pour l'ingénieur, en statique et en cinématique des solides. Cette unité d'enseignement (UE) est le préliminaire logique de l'UE MEC009 de dynamique des solides.
Public et conditions d'accès :
Avoir le niveau d'un Baccalauréat scientifique.
Concernant les mathématiques, maitriser plus spécifiquement les contenus suivants:
- Calcul de dérivées et d'intégrales
- Fonctions sinus et cosinus
- Éléments de trigonométrie: cercle trigonométrique, radian, mesure d'un angle orienté
- Abscisse et ordonnée d'un point dans le plan rapporté à un repère orthonormé
- Vecteurs
- Projection orthogonale d'un vecteur sur un axe
- Produit scalaire
Si ces éléments ne sont pas maîtrisés, il est conseillé de suivre les unités de mise à niveau en mathématiques (MVA911 et MVA912) avant de s'inscrire à MEC001.
Compétences :
A l'issue de l'UE, l'auditeur doit être capable de:
- Faire un bilan des efforts exercés sur un solide en équilibre
- Appliquer le Principe fondamental de la statique
- Savoir utiliser les torseurs pour modéliser et résoudre un problème de mécanique en statique ou en cinématique
- Faire l'étude cinématique d'un ensemble de solides en mouvement
- Déterminer les vecteurs position, vitesse et accélération d'un point d'un solide en mouvement
Méthodes de validation :
La validation de l'UE peut se faire de deux façons différentes:
- Contrôle continu + Examen final
- Examen final seul (1ère ou 2e session)
La note finale attribuée est la meilleure note de ces 2 types d'évaluations.
Contenu de la formation :
Outils mathématiques
Bases et repères orthonormés directs, composantes d'un vecteur
Opérations sur les vecteurs (addition, produit scalaire, produit vectoriel, projections)
Torseurs et leurs propriétés (opérations, glisseur, couple…)
Statique des solides
Action mécanique de contact et à distance
Force, moment, modélisation sous forme de torseur
Principe fondamental de la statique (théorèmes de la résultante et du moment)
Lois de Coulomb du frottement sec, notion de glissement et d'adhérence, de roulement et de pivotement
Modélisation des liaisons et torseurs associés
Cinématique des solides
Paramétrage des courbes et dérivée de fonctions vectorielles
Cinématique du point : position, trajectoire, vitesse, accélération
Dérivation d'un vecteur par rapport au temps pour un observateur situé dans le repère de dérivation
Champ des vitesses d'un solide, taux de rotation d'un solide, modélisation sous forme de torseur
Mouvements particuliers (rotation autour d'un axe fixe, translation), composition de mouvements, mouvement plan sur plan
Bibliographie :
- P. Agati, Y. Brémont et G. Delville :: Mécanique du solide - applications industrielles, Dunod (2003)
- M.Borel et G.Venizelos: Equations du mouvement, volume 1, situation, cinématique et cinétique, M.Borel et G.Venizelos, Editions ISTE, 2016, ISBN:978-1-78405-227-0
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :
- LG03404A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Sciences pour l'ingénieur parcours Matériaux
- DIE2503A : Diplôme d'établissement Technicien supérieur des sciences et techniques industrielles parcours Mécanique
- DUS0301A : Diplôme d'études universitaires scientifiques et techniques Production industrielle parcours Conception Industrialisation En HTT
- LG03401A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Sciences pour l'ingénieur parcours Électromécanique
- LG03414A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Sciences pour l'ingénieur parcours Ingénierie En alternance Saint Etienne
- LG03406A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Sciences pour l'ingénieur parcours Mécanique
