Durée
55h Th
Nombre de crédits
| Master en ingénieur de gestion, à finalité | 5 crédits |
Enseignant
Clara Huvelle
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Mécanique statique et résistance des matériaux 1 :
L'AA consiste en une succession de cours magistraux et de séances d'exercices durant lesquels la mécanique statique et les bases de la résistance des matériaux sont expliqués et appliqués sur des exemples classiques. Le cours théorique exposera la matière avec quelques exemples pour illustrer celui-ci. La matière est divisée en modules, chacun étant représentatif d'un concept théorique. En parallèle, une ou plusieurs séances d'exercices associées à un module permettront à l'étudiant de mobiliser ses connaissances et de fixer certaines notions théoriques par des applications.
La matière est découpée en modules qui sont présentés sous forme de diaporamas :
- Réduction d'un système plan et équilibre dans le plan d'un corps simple et composé
- Réduction et équilibre dans l'espace
- Couples et efforts internes dans les poutres
- Relations entre charges et éléments de réduction
- Les propriétés mécaniques des matériaux
- les comportements des pièces soumises à traction-compression
- les caractéristiques des surfaces (centre de gravité, moments statiques, inerties)
- les comportements des pièces soumises à la flexion simple
Cette AA étant la continuité de l'AA précédente, nous voyons donc la suite de la RDM, c'est-à-dire :
- La flexion gauche et la flexion composée
- L'état de contrainte en un point avec le cercle de Mohr
- Les critères de résistance des matériaux
- La torsion
- Le cisaillement
- Les sollicitations composées
- Les déformations élastiques des poutres droites soumises à flexion plane
- La plasticité et la notion de rotule plastique
- Le flambement plan.
- Introduction aux Eurocodes: notions d'Etats Limites, de sécurité, de fiabilité, méthode semi-probabiliste des coefficients partiels de sécurité
- Actions qui agissent sur une structure(neige, vent, charges d'exploitation, ...) et combinaisons entre ces actions
- Notions de descente de charges (verticales et horizontales (contreventements, ...)) : exemples de structures pour appréhender le "cheminement des efforts"
- Méthode de résolution de structures hyperstatiques: la méthode des forces.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Objectif(s) :
Mécanique Statique :
Amener les étudiants à posséder les capacités d'analyse et de résolution de problèmes pratiques d'équilibre appliqués sur diverses structures et mécanismes, en s'intéressant tant aux origines et justifications des méthodes de résolution qu'à leurs applications proprement dites.
Résistance des Matériaux 1 et 2 :
Déterminer les efforts intérieurs qui sont engendrés dans un corps par des forces extérieures données, et les déformations qui en résultent. Le but est de rechercher les meilleures formes et dimensions à donner aux éléments d'une construction ou d'une machine, pour permettre à la structure de résister à l'action des forces qui la sollicitent. Le résultat sera obtenu de la manière la plus économique possible compte tenu des problèmes de sécurité. L'étudiant sera amené à expliquer physiquement les notions de théorie, et à bien comprendre et bien visualiser les chemins des contraintes à l'intérieur du corps dus aux différentes sollicitations appliquées.
Calcul des structures :
Familiariser l'étudiant avec les Eurocodes 0 et 1; lui donner les outils pour qu'il puisse déterminer les différentes actions et combinaisons d'actions qui sollicitent les structures et qu'il puisse calculer des réactions et efforts intérieurs dans des structures hyperstatiques simples; Familiariser l'étudiant avec les descentes de charges, lui faire sentir le cheminement des efforts à travers l'étude de différentes structures.
Acquis d'apprentissage (AA) et compétences :
- Appliquer les concepts fondamentaux de la mécanique statique (notions de force, moment et couple, réduction, action-réaction, schéma rendu libre, isostaticité, équilibre, coupe, etc.)(C2.1, C2.3, C2.4, C3.1)
- Résoudre des problèmes d'équilibre de structures planes et tridimensionnelles, en calculer les réactions d'appuis, les forces de liaisons et les efforts internes (diagrammes des éléments de réduction) à l'aide des méthodes classiques et vérifier la cohérence des solutions (C2.1,C2a, C2.3, C2.4, C3.1, C3.3)
- Appliquer les concepts fondamentaux de la résistance des matériaux (notion de contrainte, centre de gravité, moment statique et d'inertie, limite élastique et de rupture) (C2.1, C2.2, C2.3, C2.4, C3.1, C3.3, C3.4)
- Modéliser et calculer la résistance d'une structure composée de poutres soumises à la traction-compression et à la flexion (C2.1, C2.2, C2.3, C2.4, C3.1, C3.3, C3.4)
- Calculer les contraintes en régime élastique dans une poutre soumise à des sollicitations composées (effort normal, flexion, cisaillement, torsion) de même que les déformations et les déplacements mais de manière plus superficielle (2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.3, 2.4, 4.3)
- Calculer les contraintes de comparaison dans une poutre suivant les critères de résistances des matériaux ductiles et fragiles, et au besoin en utilisant le cercle de Mohr pour la détermination des contraintes extrêmes (2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.3, 2.4, 4.3)
- Expliquer des notions plus complexes telles que des notions de flexion plastique et de rotules plastiques, de flambement plan par flexion des poutres du point de vue théorique (2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.3, 2.4, 4.3)
- Expliquer les notions de sécurité et les principes de l'Eurocode (méthode des coefficients partiels, ELS, ELU, ...) (2.2, 2.4, 3.1)
- Identifier et quantifier les différentes charges s'appliquant sur un bâtiment (neige, vent, charge variable, poids propres, ...) et combiner ces actions entre elles comme recommandé dans les Eurocodes (3.1, 3.3, 3.4)
- Résoudre une structure hyperstatique (c-à-d calculer les réactions d'appuis, les efforts internes MNV) en utilisant la méthode des forces (2.3, 2.4, 3.1, 3.4, 4.3)
- Expliquer le cheminement des efforts dans une structure donnée (expliquer les descentes de charges verticales et horizontales) (2.2, 2.4, 3.1, 3.2, 3.3)
Savoirs et compétences prérequis
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Pour l'AA1, à chaque module correspondent une ou plusieurs séances d'exercices. Dans ces séances, l'étudiant, sensé avoir assimilé correctement les concepts et principes du cours théorique en étudiant le syllabus, doit établir des liens entre la théorie et les applications présentées lors de ces séances. Pour certaines séances d'exercices, il sera demandé aux étudiants de préparer la fiche de travail liée à celle-ci. Il écoute en séance l'exposé de l'enseignant, consistant souvent en un rappel de la théorie et un exemple d'application. Il résout alors seul ou avec l'aide de l'enseignant les exercices proposés. Une attention particulière sera donnée à :
- La lecture attentive et répétée si nécessaire des énoncés
- La distinction des données et des demandes afin d'établir une démarche scientifique en vue de trouver la solution
- La prise en compte du sens des réalités
- La rigueur du vocabulaire
- La justification par le recours à la théorie
- L'obligation d'obtenir des résultats numériques exacts.
De manière générale, l'étudiant est fortement invité à s'exercer par lui-même, en dehors des séances de cours prévues à l'horaire, en réalisant les exercices supplémentaires mis à sa disposition. Les enseignants sont évidemment disponibles pour corriger les exercices réalisés par l'étudiant. Des petits tests en début ou en fin de cours peuvent également être prévus, tests qui porteront soit sur des questions de compréhension de la matière théorique (questions de réflexions), soit sur des petits exercices rapides, en lien avec la matière vue au cours précédent.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Sont disponibles sur la plateforme Moodle :
- Les différents syllabi décrivant la matière
- Des fascicules d'exercices utilisés lors des séances en petit groupe
- Les powerpoints utilisés au cours théorique
- Les fiches de travail nécessaires aux séances d'exercices en petit groupe
- Certains exercices résolus
Modalités d'évaluation et critères
Première Session :
Des interrogations dispensatoires auront lieu au cours du quadrimestre pour l'AA1. A la fin du quadrimestre, durant la session d'examen de janvier, un examen en 2 parties (AA1 et AA2) est organisé. Aucun document n'est permis durant l'examen, sauf un formulaire pour l'AA2 (formulaire mis en ligne sur Moodle, qui vous sera fourni lors de l'examen). L'examen de l'AA1 portera sur la matière dont n'aura pas été dispensé l'étudiant lors des interros dispensatoires pendant l'année tandis que l'examen de l'AA2 portera sur l'entièreté de la matière de cette AA. La note globale de l'UE est ensuite calculée comme suit :
- Si les notes des AA sont supérieures ou égales à 8, la note UE est calculée selon la moyenne pondérée : 45% pour l'AA1, 55% pour l'AA2
- Si une note d'AA est égale à 7, la note UE est limitée à 8
- Si une note d'AA est inférieure à 7, la note UE est limitée à 7
Deuxième Session :
L'examen de seconde session est lui aussi prévu en 2 parties, et les dispenses de l'AA1 acquises durant l'année sont conservées. La seconde session de l'AA1 portera donc elle aussi uniquement sur les parties de matières dont l'étudiant n'a pas été dispensé. L'examen de seconde session de l'AA2 portera sur l'entièreté de la matière. La note globale de l'UE est toujours calculée comme décrit ci-dessus.
Pondération de l'unité dans le programme d'études : 5
Stage(s)
Remarques organisationnelles
Contacts
Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session de mai-juin
Méthodes d'apprentissage mises en œuvre : enseignement à distance
En ce qui concerne l'AA "Charpentes métalliques":
Modalités d'apprentissage
Le reste de la matière (décrite au paragraphe suivant) sera à voir par vous-mêmes, tant la théorie que les exercices.
- Concernant la théorie, vous aurez à votre disposition le syllabus ainsi que des ppt détaillés et commentés
- Concernant les exercices, les résolutions détaillées des exercices des fiches de travail seront mises en ligne
- Première partie : en autonomie. Concernant la théorie, vous lisez la théorie par vous-même, tant le syllabus que les ppt commentés. Concernant les exercices : vous prenez connaissance d'une résolution d'un des exercices de la fiche de travail, et vous pouvez vous tester sur l'un ou l'autre exercice, en sachant que vous avez accès à la solution détaillée
- Deuxième partie : lors des sessions en ligne Webex (à raison d'une par semaine en moyenne), je revois avec vous la théorie en détail et je réalise avec vous l'un ou l'autre exercice. C'est le moment privilégié pour poser vos questions en direct ! Ces séances sont enregistrées et l'enregistrement est mis à disposition sur la page elearning du cours pour que vous puissiez revoir le cours théorique par après
En ce qui concerne l'AA "CAO":
Les adaptations mises en place sont les suivantes :
- Modalités d'apprentissage : le cours théorique est organisé sous forme de quatre modules. Pour chacun d'eux, des exercices analytiques et numériques sont proposés aux étudiants. Certains exercices sont résolus avec l'enseignant. Les autres sont laissés à la charge des étudiants et font l'objet de rapports. Ces derniers sont rendus pour correction et constituent la cote année. Au terme de ces activités d'apprentissage, les étudiants seront invités à travailler sur un projet qui servira de base à leur évaluation et au calcul de leur cote d'examen.
- Contenu : par rapport au contenu prévu initialement, les modules 5 et 6 ne seront pas abordés. En termes d'apprentissage, ce choix a des conséquences limitées ces modules renvoyaient à des notions déjà étudiées plus brièvement dans le cours de Calcul des structures.
Matière de l'évaluation
Compétences finales (Description de la matière vue/supprimée)
Toute la matière vue avant le confinement est toujours bien matière d'examen !
Théorie
Matière non vue :
- Chapitre 1 : les aciers de structure
- Chapitre 4 : voilement local - méthode des largeurs efficaces
- Les assemblages : il n'y avait pas de syllabus en tant que tel pour cette partie, il n'y avait que les slides, et c'est en partie pour cette raison que vous en êtes dispensés cette année
- Chapitre 5 : la vérification des sections
- Début du chapitre 6 (uniquement §1, les éléments tendus, puisque les éléments comprimés ont été vus début d'année ensemble)
- Chapitre 7 : les éléments fléchis (déversement)
- Il n'y aura pas de FT sur les méthodes d'analyse, on se limitera à la théorie pour ce chapitre
- FT3 : Classification et résistance des sections droites : cette FT est à voir par vous-mêmes, avec les solutions d'exercices fournis
- FT4 : Déversement : idem
- L'interro prévue après Pâques, sur les classifications et résistances des sections droites est annulée
- En plus des fiches de travail dont les résolutions détaillées sont mises en ligne, vous avez à votre disposition des exercices supplémentaires sur le flambement, les résistances des sections droites et le déversement. Vous avez les solutions finales (pas les résolutions) de ces exercices à la fin du fascicule. N'hésitez pas à revenir vers moi ou M. Buldgen si vous avez des difficultés avec l'un ou l'autre de ces exercices supplémentaires.
Concernant l'AA "CAO":
- Evaluation en première session : il s'agit d'un examen oral durant lequel chaque groupe d'étudiants est invité à défendre le projet sur lequel il a travaillé durant l'année.
- Evaluation en seconde session : il s'agit d'un examen oral durant lequel chaque groupe d'étudiants est invité à défendre une version corrigée de son projet de départ.
Méthodes d'évaluation
Evaluations de première et seconde session
Première session :
L'examen de première session se déroulera à distance, au même moment pour tout le monde. Cet examen sera principalement écrit et portera sur des exercices, ainsi que sur un peu de théorie :
- Partie « théorie » : il s'agira de questions courtes, de QCM, de Vrai/Faux, ou d'une valeur numérique courte, portant principalement sur de la réflexion. Il ne s'agira pas de questions de restitution/démonstration! Cette partie pourrait éventuellement se faire sous la forme d'un test en ligne sur Moodle (cela vous sera précisé ultérieurement)
- Partie « exercices » : pour cette partie, qui nécessite plus d'explications/schémas de votre part, vous recevrez vos énoncés via la page elearning, et vous posterez ensuite votre résolution scannée sur la page elearning à la fin du temps imparti.
- Méthodes d'analyse
- Flambement
- Classification des sections droites
- Résistance des sections droites (y compris éléments tendus avec trous !)
- Déversement
- En cas de maintien du confinement, les conditions de l'examen de seconde session seront identiques à celles de la première session
- En cas de sortie du confinement, l'examen de seconde session pourrait être organisé en présentiel. L'examen en présentiel serait aussi composé de 2 parties :
- Une partie de théorie : questions ouvertes cette fois, QCM,...De nouveau, pas de questions de restitutions pures, plutôt de la réflexion
- Une partie exercices
Calcul de la cote de l'AA "CAO" : celle-ci s'obtient en faisant la moyenne des cotes obtenues durant l'année et à l'examen. L'ampleur du projet final ayant été réduite en raison des circonstances, la note de l'AA sera calculée de la manière suivante en première et en seconde session :
Cote AA = 0.5 x (Cote année) + 0.5 x (Cote examen)
Concernant l'UE Le calcul de la note UE est inchangé par rapport à ce qui se trouve dans la fiche UE initiale;