UTC102 : Sciences des matériaux (3 ECTS)

Pré-requis

Publics concerné : Professionnels du BTP et de l'architecture

Niveau : L3

Dipôme prérequis : Bac+2

Objectifs

L’objectif de ce cours de niveau ingénieur est de présenter les bases des sciences des matériaux. Il s'agira en particulier d'aborder 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

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

Modalités de validation

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

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

Formations

Cette unité d'enseignement est dispensée dans les formations suivantes :