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    Matériaux

    • Composante

      École Supérieure d'Ingénieurs en Technologies Innovantes

    Description

    Physique pour la Santé - 4e année - Semestre 2
    UE4 - Matériaux

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    Cette UE est constituée de 4 enseignements :

    • dégradation mécanique des polymères (7 hC, 4 hTD)
    • durabilité des matériaux (8 hC, 4 hTD)
    • choix des matériaux en conception (5 hC, 12 hTD)
    • radioprotection (18 hC, 18 hTD)
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    Pré-requis obligatoires

    Dégradation mécanique des polymères et durabilité des matériaux : matière 'les différents matériaux' de PS3, thermodynamique, notions de chimie

    Choix des matériaux en conception : connaissance en résistance des matériaux

    Radioprotection : notions de physique de base

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    Contrôle des connaissances

    Contrôle continu

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    Syllabus

    Dégradation mécanique des polymères

    • Mécanique et viscoélasticité : généralités et définitions élémentaires
    • Définition de viscosité : comment peut-on décrire un écoulement à l’état fondu ?
    • Ecoulement à l’état fondu : fluide Newtonien et déviation du comportement idéal
    • Ecoulement dans les solides : viscoélasticité linéaire statique et modèles prédictifs
    • Viscoélasticité dynamique : superposition temps-température

    Durabilité des métaux

    • La rupture des matériaux : Les différents modes de rupture statique (fragiles intra ou inter-granulaires, ductile). Les méthodes expérimentales de caractérisation de la rupture. Mécanique de la rupture : les différents modèles explicatifs et prédictifs de la rupture.
    • La fatigue des matériaux : Les mécanismes de la fatigue ; ses différents stades. Les méthodes expérimentales de caractérisation de la fatigue. Interprétation et exploitation des courbes de Wölher ; prévision de la rupture par fatigue.
    • Le fluage des matériaux : Le phénomène de fluage. Les méthodes expérimentales de caractérisation du fluage. Interprétation et exploitation des courbes de fluage ; prévision de la rupture par fluage. Effet des différents paramètres.

    Choix des matériaux en conception

    • Les différentes familles de matériaux / procédés / géométrie
    • Les limites de propriétés et les indices de performance
    • Equations de CMCO
    • Le facteur de forme
    • Le critère environnemental
    • La procédure de choix

    Travaux pratiques sous CES Selector :

    • Initiation à CES
    • Représentation graphique
    • Résolution de problématiques concrètes issues de cas réels
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    Compétences visées

    Dégradation mécanique des polymères

    • Connaître les paramètres importants lors de l’évaluation des propriétés thermomécanique d’un matériau macromoléculaire et leur évolution dans le temps
    • Se servir de modèles mathématiques pour interpréter la réponse mécanique d’un matériau et pouvoir la prédire en extrapolant les conditions de temps et température
    • Mettre en place des tests mécaniques statiques ou dynamiques à contrainte ou déformation imposée en fonction de l’étude à réaliser

    Durabilité des matériaux

    • Identifier la nature d’une rupture d’un matériau métallique dans le domaine élastique.
    • Déterminer son origine et ses causes.
    • Définir les paramètres sur lesquels jouer pour éviter la rupture.
    • Aiguiller un choix de matériau pour une application sous sollicitation mécanique.

    Choix des matériaux en conception

    • Savoir prendre les meilleures décisions dans les premières étapes de la conception, dans le remplacement de matériaux ou dans la re-conception des produits
    • Anticiper des problèmes potentiels dans le choix des matériaux.
    • Répondre aux questions et réduire le temps nécessaire à la conception ainsi que le coût.
    • Prendre en compte différents paramètres liés à une application. Confronter les matériaux à leur usage.
    • Maîtriser l’outil informatique pour le choix d’un matériau
    • Se confronter à des situations réalistes guidées amenant à privilégier le choix d’un matériau dans diverses circonstances, incluant le domaine de la santé

    Radioprotection

    Connaitre les grandeurs physiques liées à la radioactivité et les mesures de protection

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