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Sciences des matériaux

Code UE : USBT02

  • Cours
  • 3 crédits

Responsable(s)

Jean-Sebastien VILLEFORT

Public, conditions d’accès et prérequis

Public concerné : Professionnels du BTP et de l’architecture
Niveau : L3
Diplôme prérequis : Bac+2 Génie civil

Objectifs pédagogiques

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 visées

- 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

Mots-clés

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

Modalité d'évaluation

Première session : Contrôle continu, rendu de projet, soutenance orale, examen selon le choix de l’équipe pédagogique après validation par le responsable national de l’US. Seconde session : Selon le règlement spécifique de la formation en alternance. 

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants

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Chaire de BTP
292 rue St Martin 16-1-24,
75003 Paris
Said Masaoudi
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