Master 1 Mécanique, Energétique et Ingénierie GENIE MECANIQUE

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1 Master 1 Mécanique, Energétique et Ingénierie GENIE MECANIQUE Année universitaire 2011/2012 Responsable d année : Gilles Foucault Acronymes : GM : M1 spécialité Génie Mécanique PA : parcours Physique Appliquée du M1 PMI (Physique et Mécanique pour l ingénieur) MK : parcours Mécanique du M1 PMI (Physique et Mécanique pour l ingénieur) ECPSI : M1 ECPSI (Enseignement Conception de Produits/Services Innovant) Semestre 1: ECTS Cours TD TP Mutualisation Programmation objet C PA Conception en automatique et mécatronique Production Dynamique des structures PA & MK Projet Pluridisciplinaire (partie 1) Conception et intégration ECPSI Mécanique des matériaux solides PA Anglais Semestre 2: ECTS Cours TD TP Mutualisation Conception Avancée Programmation en environnement CAO Dynamique des systèmes mécaniques Mécanique des fluides et thermodynamique Mécanique des matériaux Solides II MK Conception et intégration (partie 2) ECPSI Projet Pluridisciplinaire (partie 2) UE au choix parmi 2 : OPTION a) Eco-conception de produits et systèmes ECPSI OPTION b) Ingénierie Nucléaire 3 30

2 UE Conception en Automatique et Mécatronique (6 ECTS) Pré-requis : GRAFCET, Technologie des composants d automatisme, notions de base d asservissement. Objectifs : Cette UE est le prolongement des bases acquises au semestre 6 en Automatique et Motorisation le la L3 GMP. L objectif est d être capable de concevoir et de mettre en œuvre des systèmes automatisés sûrs et robustes. Conception robuste, GRAFCETs évolués et GEMMA, Analyse des risques, Communication, Réseaux, compléments en motorisation et asservissement. UE Programmation objet C++ (3 ECTS) Objectifs : Savoir utiliser UML, maîtriser les bases de programmation orientée objets Maîtriser la syntaxe du langage C++ Savoir écrire en C++ un logiciel faisant intervenir du calcul scientifique, des interfaces graphique et utilisateur, et rédiger sa documentation programmeur et sa documentation utilisateur. Initiation au langages orientés objets. Notions de génie logiciel. Utilisation du langage UML : diagrammes de classe et diagrammes de séquence. Bases du langage C++. Application à des problèmes liés à la mécanique et à la physique. UE Production (6 ECTS) Objectifs : Modéliser les incertitudes de production, calculer les dispersions de mise en position et les cotes de fabrication. Etre capable de choisir et de mettre en place un système de gestion Etre capable de mettre en place une carte de contrôle dans le but de piloter et d anticiper sur un système de production Compétences visées : Mettre en oeuvre les outils de la gestion de production. Prendre en compte les incertitudes, méthodes statistiques ou pire des cas. UE Dynamique des structures (3 ECTS) Pré-requis : Mécanique des milieux continus, élasticité. Vibrations libres et excitées des systèmes à 1 ddl puis à a nddl, vibrations des systèmes continus, analyses modale et temporelle, optimisation de l'amortissement des structures", "Vitesses critiques pour les structures tournantes. 2 Travaux pratiques : 1 TP plaques de Chladni et 1 TP Ondes sonores dans un tube.

3 UE Projet Pluridisciplinaire (parties 1 et 2) Objectifs : Formation à la gestion de projet. Prise en charge d un projet à caractère pluridisciplinaire en équipes de 2 à 4 étudiants. La première partie vise à caractériser le besoin (rédaction d un CdCF), et proposer une organisation du travail sur l ensemble du projet avec une répartition des taches et un calendrier prévisionnel. Au final, des concepts de solutions seront proposés avec une analyse comparative. Compétences visées : Savoir mener un projet de conception du cahier des charges au produit fini par une bonne manipulation des outils mécaniques et une bonne organisation du travail. UE Conception et intégration (3 ECTS semestre ECTS semestre 2) Objectifs : Cette UE vise à fournir aux étudiants les outils méthodologiques nécessaires à la compréhension et à la mise en place d'une démarche d'intégration en conception. Elle s'appuie pour cela sur 3 points de vues fondamentaux dans la démarche: l'organisation du système, les processus mis en oeuvre et la gestion des informations/connaissances. A l'issue de ce module, les étudiants seront capables de modéliser leur environnement de travail (au sens large) et de proposer des évolutions permettant une meilleure intégration des acteurs du cycle de vie du produit. 1. Intégration en conception. Pourquoi, comment. 2. Organisation des entreprises. Proposition d'un modèle et répercussions. 3. Notion de processus. Entre prescription et pragmatisme 4. Collaboration et coopération: les conditions nécessaires 5. Conduite de réunion. Facteurs de réussite 6. Information, connaissances, données... Différences et gestion au sein d'un processus industriel Le module alterne cours et TD afin de mettre rapidement en action les concepts, que ce soit à priori (avant leur traitement en cours) ou à postériori (après traitement en cours). Les TP auront vocation à mettre les étudiants en situation de conception. Mécanique des matériaux solides I (3ECTS) Pré-requis : Mécanique des milieux continus Objectifs : Savoir établir les équations à résoudre pour modéliser les procédés d obtention de pièces. Thermomécanique des milieux continus fortement déformables. Milieux continus, Cinématique, Déformations et Taux, Efforts intérieurs. La simulation numérique des procédés d obtention de pièces repose sur la résolution d équations différentielles spatiales et temporelles. Le cours a pour but d établir les lois physiques à la base de ces équations différentielles. La plus grande part du cours est consacrée aux écoulements décrits dans le cadre la Mécanique des Milieux Continus. UE Anglais (3 ECTS) Objectifs : Etre capable de faire un exposé clair sur un sujet connu et répondre à des questions factuelles prévisibles. b. Etre capable de parcourir un texte pour retrouver l information pertinente et en saisir l essentiel. c. Etre capable de prendre des notes simples et en faire un raisonnable usage pour écrire une dissertation ou faire une révision.

4 UE Conception Avancée (6 ECTS) Pré-requis : Conception Mécanique. Notions de base sur la CAO et sur l organisation projet. Objectifs : Cette UE vise à introduire aux étudiants les concepts, méthodes et les outils utilisés en conception intégrée et concourante dans les entreprises manufacturières. On pense notamment aux processus formalisés de développement de produit, d outils de créativité, d outils de modélisation géométriques, de CFAO, de gestion de données techniques, de calcul ou encore d intégration de la fabrication en conception. Les notions essentielles seront communiquées en cours, manipulées en TD et seront mises en œuvre lors de séances de TP en groupe qui vise la conception d un produit industriel. 1. Introduction à la conception intégrée, au processus de développement de produit : besoin d outils d ingénierie digitale 2. Phase de créativité en conception (TRIZ, etc.) 3. Système de gestion de données techniques, PLM 4. Modélisation géométrique de pièces (CAO) 5. Simulation de la fabrication en conception (CFAO, DfMA) 6. Intégration du calcul en conception 9 TP sur un projet à mener en groupe Salle Informatique de l AIP Primeca GI NOVA : logiciels Pro-Engineer, DfMA, Windchill UE Programmation en environnement CAO (3ECTS) Pré-requis : Programmation orientée objets, Logiciels de Conception assistée par Ordinateur, Utilisation d Excel comme outil de conception/calcul Bases de l Ingénierie Assistée par ordinateur Objectifs : Programmation de fonctionnalités avancées dans un environnement CAO. Utilisation de VBA. Programmation d interfaces entre outils CAO et tableurs. Maîtriser l'accès aux fonctions et aux données des logiciels commerciaux tels que SolidWorks et Excel en utilisant le langage VBA Automatiser des procédures de modélisation géométriques CAO Savoir analyser et exploiter la géométrie et les données produit modélisées au sein d'un logiciel CAO pour développer des applications métier (fabrication, métrologie, calcul, nomenclatures...) 1. Initiation au langage VBA : modules, fonction, variables, boucles, déclarations. 2. Description des entités de dessin 3D par des objets de l API de SolidWorks. 3. Description géométrique dans les logiciels CAO (topologie, courbes et surfaces). 4. Projet de programmation de fonctions pour la génération de nomenclature, le calcul, l optimisation et pour la création d objets 3D paramétrés. UE Dynamique des systèmes mécaniques (3 ECTS) Pré-requis : Mécanique des solides indéformables : statique, cinématique, dynamique Théorie des mécanismes : mobilités, hyperstatismes

5 Objectifs : A l issue de cet UE, les étudiants doivent être capables : - De choisir un/des modèle(s) de simulation, en fonction de l étude à réaliser. - D interpréter les résultats issus d une simulation - D utiliser des résultats expérimentaux afin de recaler un modèle de simulation - 1. Rappel de théorie des Mécanismes (Mobilités internes, utiles, Degré d hyperstatismes ). 2. Les différents types d études (géométrique, cinématique, statique multipositions, dynamique directe et inverse, création de cames) 3. Démarche pour créer un modèle d étude 4. Recalage de modèle Les 2 séances de 3h de cours doivent permettre aux étudiants d acquérir la méthode pour l étude d un problème technique. Une séance de TP est dédiée à l utilisation au logiciel de simulation. Les 5 séances de TP suivantes sont basées sur l étude de systèmes mécaniques réels (expérimental + simulation) UE Mécanique des fluides et thermodynamique (6 ECTS) Pré-requis : Transferts thermiques, hydrostatique. Objectifs : Comprendre les fondamentaux de la mécanique des fluides et de la thermodynamique afin d être capable d analyser, de dimensionner des machines hydrauliques (pompes centrifuges, turbines) et thermiques (Moteur 4 temps, turbines à gaz, turboréacteurs, machines à vapeur). La partie «machines hydrauliques» a pour objectif d étudier les machines hydrauliques. La partie «machines thermiques» de ce cours a pour objectif de rendre les élèves capables d étudier des machines thermiques innovantes à haut rendement et faible impact environnemental. La partie Machines hydrauliques a pour objectif d étudier les machines hydrauliques. L enseignement comporte deux parties : Rappels de mécanique des fluides pour la compréhension des machines hydrauliques Etude des machines hydrauliques : fonctionnement, installation, dimensionnement. La partie «machines hydrauliques» de ce cours comprend : Pertes de charge, notions de circuits hydrauliques, dimensionnement des conduites, Présentation du fonctionnement des différents types de pompe et de turbine, Etude approfondie des pompes centrifuges et des turbines Pelton : o Etude du fonctionnement de base et des variantes, o Etude des technologies et des composants, Conception et dimensionnement des machines en fonction des caractéristiques hauteur-débit de l installation : optimisation des caractéristiques géométrique des rotors, couplage de machines. 3 TP sur des bancs d essai de machines hydrauliques (pompe centrifuge, turbine Pelton) La partie «machines thermiques» comporte deux grands volets : Rappel des bases de thermodynamique (principes, cycles, transformations simples) Pour chaque classe de machine thermique (moteurs à pistons, turbomoteurs et turboréacteurs, turbines à vapeur) : o les cycles de base ainsi que leurs variantes, o les configurations et les composants : les technologies et leurs limitations, o le dimensionnement des installations, les tendances actuelles

6 UE Mécanique des matériaux solides II (3 ECTS) Pré-requis : Mécanique des milieux continus. Notions de base sur le comportement mécanique des matériaux solides. Objectifs : Cette UE est le prolongement des bases acquises au semestre 1 en Mécanique des matériaux solides I et permet d appréhender des problèmes non-linéaires (prise en compte des grandes déformations, du contact, de la plasticité) lors de calculs éléments finis. Cet apprentissage se fera essentiellement par la pratique lors de séances de TP. 1. Notions de critères plastiques 3D. 2. Problèmes de contact (pénalisation multiplicateur de Lagrange) Lors des séances de cours, des exemples simples seront traités, notamment des problèmes éléments finis élémentaires pour mettre en évidence le traitement de ces problèmes dans les codes de calculs. 5 TP sur code de calculs éléments finis UE Option a) Eco-conception (3 ECTS) Pré-requis : Analyse de systèmes pluri-techniques. Notions de base sur le cycle de vie de produit et sur l organisation projet. Objectifs : Dans la continuité de l UE du L3 GMP qui a introduit la problématique environnementale associée aux produits industriels et à la production industrielle, cette UE vise à présenter aux étudiants et à leur faire manipuler et mettre en œuvre les méthodes et outils d éco-conception aujourd hui utilisées dans l industrie. Les réglementations associées aux produits de l automobile et de l électr(on)ique seront en particulier présentées. Les outils d analyse de recyclabilité et d analyse de l impact sur le cycle de vie seront manipulés. Les implications sur l organisation de la conception en entreprise seront discutées. Les intérêts de la démarche pour les innovation produits et systèmes seront également discutés. 1. Rappel du contexte d éco-conception (réglementation, ecolabels, etc.). 2. Principes, méthodes et outils d éco-conception utilisées en entreprises, et/ou développés en laboratoire. 3. Conception pour le recyclage. 4. Analyse de cycle de vie. 5. Intégration de l environnement en conception et innovation produit : indicateurs, guidelines, etc. 2 TP sur une modélisation du cycle de vie d un produit UE Option b) Ingénierie Nucléaire (3 ECTS) A définir