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B221 UE16 RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 1 activité d'apprentissage :
    • RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX
  • En 2023-2024, elle s'organise au premier quadrimestre et couvre 5 crédits (ECTS).
  • L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Gramme
  • Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
  • Modalités d'enseignement
    • Auditoire
    • Sous-groupe

Activité d’apprentissage

Les finalités de l'UE

Le but de cette UE de résistance des matériaux (RDM) est d'amener l'étudiant à dimensionner/vérifier une structure formée de poutres. Pour cela, il sera amené à déterminer les contraintes qui sont engendrées dans une structure 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.  

Ces compétences sont extrêmement importantes dans le futur métier d'ingénieur, tant dans le domaine mécanique que dans le domaine de la construction. 

Les contenus de l'UE

Cette UE est dans la continuité du cours de mécanique statique donné en B1. Dans cette UE de mécanique statique, l'étudiant a été amené à calculer des réactions d'appuis ainsi que des efforts internes dans une structure formée de poutre.  

Dans cette UE "Résistance des matériaux", nous allons passer des efforts internes aux contraintes, dans le but d'attester de la résistance ou non de la structure. 

Nous commencerons par nous intéresser au matériau constitutif de la structure (chapitre sur les propriétés mécaniques des matériaux), pour ensuite parcourir les différents efforts internes et calculer les contraintes qui en résultent (effort normal, flexion, flexion gauche et/ou composée, torsion, cisaillement, sollicitations composées). De plus nous nous intéresserons de près à l'état de contrainte en un point, pour définir des critères de plastification (Von Mises et Tresca par exemple), via l'utilisation du cercle de Mohr. Nous verrons aussi comment se déforment les structures soumises à ces différents efforts internes (effort normal, flexion et torsion). Enfin, nous donnerons à la fin du cours des notions de plasticité et de flambement eulérien. 

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

  • savoir 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
  • déterminer les contraintes de comparaison dans une poutre suivant les critères de résistance des matériaux ductiles et fragiles, et au besoin en utilisant le cercle de Mohr pour la détermination des contraintes extrêmes
  • avoir des notions de traction plastique, flexion plastique et de rotules plastiques, de calcul de flèches dues à la flexion, de flambement plan par flexion des poutres du point de vue théorique

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Le cours est divisé en 2 grandes parties:

  • D'une part, les cours théoriques, en grand groupe (~120 étudiants). La matière théorique y est présentée, découverte, et illustrée. Des exercices/exemples sont en général déjà effectués lors de ces séances ex-cathaedra. 
  • D'autre part, des séances d'exercices, qui se font par plus petites groupes (~30 étudiants).  Durant ces séances, les étudiants sont amenés à travailler par eux-mêmes. Un minimum est écrit au tableau, l'encadrant est là pour aider l'étudiant à réaliser les exercices par lui-même dans la mesure du possible. Les résolutions complètes des exercices se trouvent sur la page elearning du cours après la séance d'exercices.  

 

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

D'une part, l'étudiant est invité à être le plus actif possible lors de séances de cours théorique ex-cathaedra: poser des questions sur les points de matière moins bien compris, répondre aux questions posées par le professeur, réaliser les petits exercices donnés par le professeur durant la séance de cours, ...

D'autre part, l’étudiant est fortement invité à s’exercer par lui-même, en dehors des séances de cours prévues à l’horaire, en s'essayant à la résolution d'exercices du syllabus d'exercices. Les solutions finales de ces exercices se trouvent dans le syllabus. De plus, l'étudiant dispose de tests formatifs en ligne, avec feedbacks. Ces tests (un par chapitre de théorie) permettent à l'étudiant de s'auto-évaluer sur sa compréhension de la matière théorique

De manière générale, il est important que les étudiants réalisent beaucoup d'exercices et s'entrainent par eux-mêmes, que cela soit durant les séances d'exercices ou par après. La théorie en elle-même ne sert qu'à résoudre des exercices par la suite!

Examen écrit en session

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Interrogation

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Règles de l’UE

Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?

Explication de la pondération des différentes épreuves

La note de première session de l'UE s'établit comme suit: N_UE1ère session = 0,05*N_interro + 0,95*N_examen

  • N_interro: une interrogation sera organisée au cours du quadrimestre, qui comptera pour 5% de la cote finale de l'UE. Cette interro portera sur les diagrammes MNV. L'étudiant aura l'occasion de repasser cette interro (3 fois maximum) jusqu'à ce qu'il atteigne une note supérieure ou égale à 16/20. S'il n'atteint pas ce résultat à la fin des 3 tentatives, sa cote sera considérée comme égale à 0/20. 
  • N_examen: un examen écrit sera organisé lors de la session de janvier. Cet examen portera principalement sur des exercices (~70%) mais il y aura une partie de théorie aussi (~25%). Cette partie théorie portera sur des questions de compréhension/réflexion, pas de restitution de définition/démonstration. Le seul document permis lors de la partie exercices de l'examen est le formulaire à disposition sur la page elearning du cours.

La cote de 2ème session ne tiendra compte que de l'examen écrit organisé en août, la cote de l'interro ne sera pas reportée: N_UE1ère session = N_examen

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?