Sciences des matériaux
Mis à jour le
Responsable(s) : M. Jean-Sebastien VILLEFORT
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Durée : 30 heures (+/- 10%)
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Alternance
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3 crédits
Présentation
Public, conditions d'accès et prérequis
Prérequis
Public concerné : Professionnels du BTP et de l’architecture
Niveau : L3
Diplôme prérequis : Bac+2 Génie civil
Objectifs
L’objectif de ce cours est de présenter les bases des sciences des matériaux en développant les points suivant :
- Introduction aux principes de base de la science des matériaux
- Présentation des éléments de base de la structure de la matière
- 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
- Première approche de l'élasticité et de l'élastoplasticité en 1D et 3D
Compétences et débouchés
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
Informations pratiques
Contact
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Département : Chaire de construction durable
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Tel : 01 40 27 21 10
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Email : btp@cnam.fr
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Adresse : 2 rue Conté - 75003 Paris
Programme
Contenu
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