Mécanique des matériaux

Durée

27h Th, 25h Pr, 2h Labo., 12h Proj.

Nombre de crédits

Enseignant

Jean-Pierre Jaspart

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Aperçu général et structure du cours

• Principe général d'équilibre (Notion de schéma rendu libre d'un corps quelconque, identification des efforts externes agissant sur le corps, notion de coupe dans un corps quelconque et identification des efforts internes agissant dans une coupe)
• Notions de contraintes et de surface de plasticité (étude du cercle de Mohr en état plan de contrainte)
• Propriétés des matériaux : lien entre les contraintes et les déformations
• Notion de poutre
• Calcul des efforts internes dans une structure formée de poutres (tracé des diagrammes MNT)
• Calcul des efforts internes dans un treillis
• Concepts de sécurité
• Etudes des différents efforts internes agissant dans une section de poutre - comment passer des efforts internes (MNT) dans une coupe aux contraintes proprement dites (contraintes normales et tangentielles)
• Déformation des structures formées de poutres
• Notion de calcul des efforts internes au second ordre, notion de flambement des poutres

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Ce cours fait le lien entre les cours généraux de mathématiques, de physique et un domaine particulier du monde des ingénieurs : la mécanique des matériaux. Il poursuit un double objectif :

• enseigner aux étudiants comment exploiter les notions étudiées dans des cours généraux pour traiter un nouveau sujet. Ceci implique de développer son esprit de synthèse face à ces notions diverses et de les appliquer ;
• donner aux étudiants les bases de la Mécanique des Matériaux, leur enseigner comment les appliquer aux cas particuliers des poutres.

• Tracer les diagrammes MNT dans cette structure
• Réaliser une coupe dans cette structure et calculer les efforts internes dans cette coupe
• A partir de ces efforts internes, calculer des contraintes en certains points de cette section
• Définir si oui ou non le matériau résiste à l'application de ces contraintes
• Définir comment cette structure formée de poutres se déforme
• Définir s'il y a un possible risque d'instabilité au flambement dans les colonnes de cette structure
• Calculer les efforts internes dans une structure en treillis

Savoirs et compétences prérequis

Cours de « Physique Générale », d' « Analyse Mathématique» et d'« Algèbre »

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Organisation classique (hors crise sanitaire)

• Cours théorique ex-cathedra donné en français (présentations PowerPoint en anglais): 2h/semaine. Les questions sont les bienvenues, particulièrement en fin de leçon et pendant les pauses.
• Séances obligatoires de Travaux Pratiques (TP) : exercices résolus, expliqués et commentés par des élèves-moniteurs (2h/semaine). La participation active des étudiants est vivement souhaitée aux séances d'exercices, qui se déroulent en français.
• Exercices complémentaires proposés aux étudiants pour qu'ils s'exercent à la résolution d'exercices (dans les livres d'exercices du cours ainsi que dans le cahier de TP. Les solutions finales sont fournies)
• Devoirs obligatoires en cours de quadrimestre: résolution d'exercices types représentatifs de ce que l'étudiant devra être capable d'accomplir à la fin du cours de Mécanique des Matériaux. Corrections détaillées fournies en fin d'année.
• 2 séances de questions-réponses (facultatives). Une équipe d'étudiants-moniteurs est présente dans une salle de cours durant 2h pour répondre aux éventuelles questions des étudiants. L'horaire et les locaux des questions-réponses sont transmis via eCampus.
• Visite obligatoire de laboratoire d'une heure et demi dans le but d'illustrer certains principes vus au cours théorique et aux TP

• Le cours théorique aura lieu dans l'auditorium A300 du bâtiment B7a.
• Chaque semaine, la moitié des étudiants inscrits suivront ce cours en présentiel. La semaine suivante, la seconde moitié de la cohorte sera concernée.
• Avant les cours, le matériel pédagogique (PPWT) sera mis en ligne via MyULiège.
• À la fin de chaque cours, un podcast de la session sera mis à la disposition des étudiants qui n'ont pas pu assister au cours en présentiel. Ils pourront donc suivre le cours à distance.
• La tenue de séances d'exercices traditionnels en présentiel étant difficilement envisageable pour des raisons d'organisation, l'approche pédagogique dite de «classe inversée» sera donc suivie (détails fournis via MyULiège).
• Les devoirs et les visites de laboratoire restent obligatoires (voir ci-dessus).

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Organisation classique (hors crise sanitaire)

• Cours en présentiel.
• Participation obligatoire aux séances d'exercices où des exemples d'application sont traités par des étudiants-moniteurs

• Voir rubrique précédente

Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire

L'engagement pédagogique précise les conditions spécifiques d'organisation du cours liées à la crise du Coronavirus. 
De manière plus précise, ces conditions correspondent à un niveau dit "JAUNE" de l'épidémie, en vigueur en début d'année académique.
Si l'ULiège devait basculer en code "ORANGE", l'ensemble des conditions décrites dans l'engagement pédagogique resteraient d'application. La seule différence serait que les cours théoriques ne pourraient plus se tenir en présentiel, au vu des jauges très limitées permises en matière de nombre d'étudiants dans un auditoire, et tous les étudiants suivraient alors les enseignements théoriques via podcasts.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Théorie

• Photocopies du livre "Mécanique des Matériaux" (S. Cescotto) (mises en vente par la  CdC, Centrale des Cours)
• Les 2 premiers chapitres du livre de théorie de Mécanique du Solide (/!\pour les ingénieurs architectes, et les ingénieurs civils options Mécanique et options Construction, ils auront besoin de tout le livre pour le cours de Mécanique des Solides au 2ème quadri) (mis en vente par la CdC, Centrale des Cours)
• Les slides du cours théorique sont mises à disposition sur le portail eCampus, dans la mesure du possible avant le cours théorique

• Livre d'exercices de Mécanique des Matériaux (mis en vente par la CdC, Centrale des Cours)
• Les 2 premiers chapitres du livre d'exercices de Mécanique du Solide (/!\pour les ingénieurs architectes, et les ingénieurs civils options Mécanique et options Construction, ils auront besoin de tout le livre pour le cours de Mécanique des Solides au 2ème quadri) (mis en vente parla CdC, Centrale des Cours)
• Un cahier de TP reprenant l'essentiel de la théorie nécessaire à la réalisation des exercices de TP est mis à disposition des étudiants sur le portail eCampus
• Un recueil d'exercices corrigés, disponible sur eCampus

Modalités d'évaluation et critères

Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.

• Deux devoirs en cours de quadrimestre (en français)
• Examen écrit (en français) : questions ouvertes sur la théorie (1 heure) et résolution d'exercices (3 heures)

• théorie : rien
• exercices : notes de cours et de TP, cahier de TP, exercices corrigés,..

Stage(s)

Remarques organisationnelles

A priori cours et exercices (seuls cours en 2020-2021) se font sur le campus du Sart Tilman. Les étudiants seront prévenus en cas d'exception. Toutes les informations relatives au cours passent par le portail eCampus. Pour y avoir accès, il faut que l'étudiant ait validé son cursus.
Pour les cours théoriques : mercredi, de 08h00 à 10h15 avec un break : auditoire A300 (bâtiment B7a, quartier Agora) - quelques exceptions sont prévues (voir horaire des cours sur eCampus)
Info non pertinente pour 2020-2021 - Pour les Travaux Pratiques : mercredi, de 10h30 à 12h30. Les groupes et locaux de TP sont donnés au cours théorique - quelques exceptions sont prévues (voir horaire des cours sur eCampus) -

Contacts

• Professeur : J.P. JASPART, professeur ordinaire ; tél. : 04 366 92 47 ; jean-pierre.jaspart@uliege.be
• Suppléant éventuel: soit Laurent Duchêne, chargé de cours; (tél: 04/366 93 28; l.duchene@ulg.ac.be), soit Anne-Marie Habraken, Directrice de Recherches au FNRS (tél: 04/366 94 30; Anne.Habraken@uliege.be)
• Secrétariat : Laurence Defrère ; tél. : 04 366 93 57
• Assistants : Loris Saufnay; loris.saufnay@uliege.be (bureau: bâtiment B52, +1/538; tél : 04366 92 19) et Chantal Bouffioux ; Chantal.Bouffioux@uliege.be (bureau: bâtiment B52, +1/546; tél : 04366 92 19);

• Etudiants-moniteurs: