Sciences des matériaux
UTC102
Objectifs pédagogiques
L'objectif de ce cours de niveau ingénieur est de présenter les bases des sciences des matériaux. Il s'agira en particulier de :
- Introduction aux principes de base de la science des matériaux.
- Présentation des éléments de base de la structure de la matière.
- Une première introduction aux matériaux métalliques et leurs alliages, aux matériaux céramiques, aux matériaux polymères, aux matériaux à base de liants hydrauliques, au bois et aux matériaux composites.
- Introduction aux méthodes de caractérisation des matériaux.
- Présentation des propriétés macroscopiques de base des matériaux (mécanique, thermique, électrique) et de leur connexion à la structure.
- Une première approche de l'élasticité et de l'élastoplasticité en 1D et 3D.
Public et conditions d'accès
Publics concerné : Licence, Ingénieur BTP
Niveau : L3
Prérequis : Bac+2
Compétences
- S'appuyer sur une approche interdisciplinaire combinant physique, chimie et mathématiques pour comprendre les propriétés des matériaux.
- Relier les propriétés macroscopiques des matériaux aux différents niveaux de structure matérielle (atomes, liaisons, maillage cristallin).
- Comprendre les principes de base des méthodes expérimentales d'analyse de la structure et de la composition de la matière.
- Appréhender les problèmes de conception de matériaux réalistes et des moyens pour les résoudre.
- Calculer les principales propriétés des matériaux en 1D et 3D.
Méthodes de validation
Première et deuxième session : examen écrit de 90 minutes sans document.
Contenu de la formation
Généralités :
- Introduction aux sciences des matériaux- Matière, atomes et liaisons interatomiques
- Etat de la matière
- Modèles atomiques Classification périodique
- Types des liaisons interatomiques
L'empilement des atomes dans les solides- Composition chimique, cristallographie :
- Différents types de solides
- Structure des solides cristallins
- Directions et plans cristallographiques
- Solutions
- Défauts
Généralités sur les essais mécaniques pour la caractérisation des matériaux
Catégories des matériaux
Elasticité – viscoélasticité (1D et 3D) :
- Définition sur les contraintes et les déformations en 1D
- Note sur les contraintes et les déformations en 3D
- Comportement de matériau composite
- Les briques de base du comportement
- Viscoélasticité linéaire
Plasticité – Viscoplasticité (1D et 3D) :
- Comportement élastoplastique
- Modèles de comportement élastoplastique
- Notions de viscoplasticité
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :
- LG03508A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Génie civil parcours Management de projet et de travaux (MPT) en formation continue hors temps de travail
- LG03503A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Génie civil parcours Ingénierie du bâtiment en formation continue hors temps de travail
- LG03505A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Génie civil parcours Aménagement et environnement en formation continue hors temps de travail
- CYC8303A : Diplôme d'ingénieur Spécialité Bâtiment et travaux publics parcours Géotechnique en formation continue hors temps de travail
- LG03504A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Génie civil parcours Géotechnique en formation continue hors temps de travail
- LG03501A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Génie civil parcours Ingénierie des structures en formation continue hors temps de travail
- LG03502A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Génie civil parcours Ingénierie des travaux publics en formation continue hors temps de travail
- CYC8304A : Diplôme d'ingénieur Spécialité Bâtiment et travaux publics parcours Aménagement et environnement en formation continue hors temps de travail
- DIE3100A : Diplôme d'établissement Chargé d'études bâtiment en formation continue hors temps de travail
- DIE4600A : Diplôme d'établissement Chargé d'études en calcul de structure bâtiment et travaux publics en formation continue hors temps de travail
- DIE4700A : Diplôme d'établissement Chargé d'études travaux publics en formation continue hors temps de travail
