Descriptif de la formation et des enseignements

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1 MASTER SCIENCES TECHNOLOGIE SANTÉ mention SPI SCIENCES POUR L INGÉNIEUR spécialité CoMeT CONCEPTION MÉCANIQUE ET THERMIQUE : du matériau au système Descriptif de la formation et des enseignements

2 Organisation de la formation MASTER SPI Objectif de la formation : Former les étudiants à l analyse, la modélisation et la conception de systèmes. Moyens : Le 1 er semestre de la 1 re année est un semestre de détermination, avec un tronc commun à l ensemble du master SPI, la spécialisation se fait surtout à partir du 2 e semestre de la 1 re année. Les travaux pratiques et les projets constituent une part importante des enseignements. Des industriels interviennent dans la formation lors de conférences spécialisées. Certains modules sont spécifiquement ciblés sur l insertion professionnelle des étudiants. Des groupes de niveau sont faits en anglais en première année pour pouvoir adapter la pédagogie au niveau des étudiants. Une préparation spécifique au TOEIC est faite en deuxième année. SPÉCIALITÉ CoMeT CONCEPTION MÉCANIQUE ET THERMIQUE : du matériau au système Responsables : Salah Naili & Isabelle Vinçon Objectif de la spécialité : Former des ingénieurs capables d intégrer, dès la phase de conception des systèmes, les problématiques liées au comportement thermo-mécanique des matériaux dans leur environnement de sollicitation. Débouchés : ingénieur (R&D, bureau d études), ou poursuite d études en doctorat Master 1 re année (M1) Objectif : donner les outils nécessaires à la maîtrise de l échange d informations Tronc commun à dominante méthodologique : enseignements dans le domaine des STIC, (Sciences et Technologie de l Information et de la Communication) : Calcul scientifique Méthode aux éléments finis Robotique Instrumentation Signaux Techniques d expression Position du cadre dans l entreprise Anglais Enseignements spécifiques à CoMeT Acquisition des concepts fondamentaux de la mécanique et de l énergétique : Mécanique des structures Mécanique des solides et des fluides Comportement mécanique des matériaux Ondes mécaniques Thermique et thermodynamique industrielle Master 2 e année (M2) 1 er semestre : Focalisation sur la modélisation du comportement des matériaux et des structures: Comportement thermomécanique des matériaux Modélisation multi-échelles Dimensionnement des structures Thermique des matériaux Transferts de chaleur Intégration, conception, innovation matériaux Essais Conception assistée par ordinateur Préparation au TOEIC Outils de recherche d emploi 2 e semestre : stage (5 mois)

3 Les enseignements sont organisés en 4 semestres. Organisation des enseignements Master 1 re année (M1) MASTER 1 - SEMESTRE 1 Intitulé de l enseignement TRONC COMMUN du M1 Analyse numérique et calcul scientifique ECTS Volume horaire 6 60 Anglais 3 30 Techniques d expression 3 30 Signaux discrets 3 30 Instrumentation Systèmes échantillonnés 3 30 SPECIALITÉ CoMeT Mécanique des structures 6 60 Thermique générale 3 30 TOTAL pour l étudiant MASTER 1 - SEMESTRE 2 Intitulé de l enseignement ENSEIGNEMENTS COMMUNS Equations aux dérivées partielles, Eléments finis Langue (Anglais renforcé, Allemand, Espagnol) Position du cadre dans ECTS Volume horaire l entreprise Robotique SPECIALITÉ CoMeT Comportement mécanique des 5 60 matériaux Comportement anélastique des matériaux 5 60 Ondes mécaniques 5 60 Mécanique des fluides avancée 2 30 Thermodynamique appliquée 2 30 Total Master 2 e année (M2) MASTER 2 - SEMESTRE 3 Intitulé de l enseignement SPECIALITÉ CoMeT Comportement thermomécanique des matériaux Modélisation multi-échelles des matériaux et des structures Thermique des matériaux hétérogènes ECTS Volume horaire Dimensionnement des structures 3 45 Intégration, conception, innovation matériaux 3 45 Essais et résultats des essais 2 30 CAO 4 60 Outils de recherche d emploi 1 9 Anglais scientifique 2 30 Préparation au TOEIC 3 30 TOTAL pour l étudiant MASTER 2 - SEMESTRE 4 STAGE (5 mois) - 30 ECTS L activité en entreprise ou en laboratoire de recherche donnera lieu à un rapport final en fin de formation et fera l objet d une soutenance orale. Le rapport, la soutenance et le travail en entreprise seront évalués par un jury.

4 Descriptif des enseignements MASTER première année M1 CoMeT Premier semestre Analyse numérique et calcul scientifique Fondements de l analyse numérique, des systèmes d équations différentielles et de l optimisation ; techniques de résolution. Calculs numériques approchés. Approximation polynomiale des fonctions numériques. Intégration numérique. Equations différentielles. Résolutions de systèmes linéaires. Calcul des valeurs propres et des vecteurs propres. Optimisation. Traitement statistique des données. Signaux discrets Fondements du traitement numérique du signal. Echantillonnage, théorème de Shannon. Echantillonneur bloqueur. Transmittance échantillonnée. Transformée de Fourier. Convolution. Synthèse des filtres. Systèmes échantillonnés Fondements des systèmes asservis linéaires échantillonnés. Echantillonnage et reconstitution du signal continu. Transformée en Z. Analyse et synthèse des systèmes échantillonnés. Instrumentation 1 Principes généraux qui régissent les chaînes de mesure, critères de choix des éléments technologiques. Constitution et cahier des charges d'une chaîne de mesure, vocabulaire de l'instrumentation. Principes physiques sur les transducteurs. Conditionneurs. Amplification en instrumentation. Transmission des mesures. Numérisation. Acquisition. Mécanique des structures Rappels de Mécanique des Milieux Continus et d élasticité. Principes des puissances virtuelles et des travaux virtuels. Milieux curvilignes élastiques unidimensionnels et bidimensionnels. Phénomènes non-linéaires : précontrainte, déplacements finis, flambement. Treillis plans : systèmes cinématique et statique, méthodes énergétiques. Thermique générale Thermométrie et calorimétrie. Etude des différents modes de transfert : conduction, convection, rayonnement. Thermocinétique. Enseignements master CoMeT Page 4 sur 9

5 Anglais scientifique Structures grammaticales dans les textes scientifiques. Vocabulaire technique et vocabulaire professionnel. Rédaction en anglais technique, compréhension écrite. Compréhension orale, prise de notes en anglais. Prise de parole en continu, intervention structurée préparée, réaction spontanée à des questions ou à document oral ou écrit. Préparation aux épreuves du TOEIC qui sera passé par les étudiants des masters professionnels en M2. Techniques d expression Renforcement de l impact de sa prise de parole et de ses écrits professionnels en développant clarté et concision. Modalités de communication. Outils d aide à la pensée analytique. Méthodologie de la structuration de la pensée pour produire un écrit. Structuration des différents écrits et leur mise en forme. Critères de lisibilité d un texte. Prise de parole en public. Spécificités d une soutenance de projet. Enseignements master CoMeT Page 5 sur 9

6 M1 CoMeT Deuxième semestre Equations aux dérivées partielles et Méthode aux Eléments Finis EDP- MEF Généralités sur les équations aux dérivées partielles. Méthodes aux différences finies. Méthodes aux éléments finis. Applications aux problèmes stationnaires et d évolution. Comportement mécanique des matériaux Caractérisation mécanique des matériaux ; lien entre la microstructure et le comportement mécanique. Présentation des différentes classes de matériaux. Comportement en traction. Origine microscopique de l élasticité et de la plasticité : liaisons atomiques, architecture atomique, défauts dans les cristaux. Introduction à la mécanique de la rupture. Comportement en fatigue. Comportement en fluage. Comportement anélastique des matériaux Thermodynamique des milieux continus. Modèles rhéologiques. Lois de comportement. Thermoélasticité linéaire. Viscoélasticité. Plasticité. Comportement à la rupture et à l'endommagement. Ondes mécaniques Problématiques et méthodes de base de l'acoustique et de l onde élastique. Généralités, analyse fréquentielle, éléments de psychoacoustique. Equations de propagation des ondes. Energie, nombre d'onde, vitesse de phase, vitesse de groupe. Conditions aux limites, impédance. Champ proche, champ lointain. Fonction de Green. Résolution dans le domaine fréquentiel, équation de Helmholtz. Décomposition de Helmholtz. Ondes volumiques et ondes de surface. Thermodynamique industrielle Analyse thermodynamique des systèmes. Rappels premier principe, second principe. Machines thermiques, cycles thermodynamiques. Premier et second principe en écoulement ; bilan enthalpique. Second principe et exergie : bilan exergétique, analyse des irréversibilités. Analyse thermodynamique de processus ; rendement. Mécanique des fluides avancée Equations de la mécanique des fluides appliquée. Equations locales de quantité de mouvement sans dimension. Ecoulements dans l approximation de Stokes. Théorie de la lubrification et des paliers hydrodynamiques. Ecoulements plans instationnaires forcés. Solution au problème de Womersley. Turbulence et écoulements turbulents. Ecoulements des fluides barotropes (gaz) en évolution isentropique (approche unidimensionnelle). Analyse dimensionnelle. Enseignements master CoMeT Page 6 sur 9

7 Robotique 1 Problème de la robotisation d une tâche ; méthodes de modélisation et d identification de paramètres des robots manipulateurs. Modèles géométrique et cinématique direct et inverse des robots sériels, des robots à chaîne complexe. Cas des robots parallèles. Modèle dynamique des robots : cas des robots à chaîne cinématique ouverte, et complexe. Identification des paramètres géométriques et dynamiques des robots Langue Sensibilisation à une langue européenne autre que l'anglais (allemand, espagnol, italien) ou anglais (approfondissement ou perfectionnement). Gestion d entreprise, Position du cadre dans l entreprise Le cadre, sa place au sein de l entreprise et ce que l on attend de lui. Management des équipes. Gestion du temps. Conduite de réunion. Enseignements master CoMeT Page 7 sur 9

8 MASTER deuxième année M2 CoMeT Premier semestre Comportement thermomécanique des matériaux Fondement de la cinématique. Lois de conservation. Milieux avec microstructure. Théorie des mélanges. Principe de base pour l obtention des lois de comportement. Principe des puissances virtuelles. Elasticité linéaire, nonlinéaire (hétérogénéité, anisotropie). Poroélasticité via la théorie des mélanges. Modélisation multi-échelles des matériaux et des structures Motivations et exemples. Homogénéisation, séparation des échelles, VER. Idées centrales des différentes méthodes, avantages et désavantages, champs d application. Méthodes par prise de moyenne. Méthodes énergétiques. Méthodes asymptotiques. Méthodes de type Eshelby. Thermique des matériaux hétérogènes Rappels de thermique : Conduction de la chaleur dans les solides; convection dans les fluides; rayonnement thermique. Éléments de mesures thermiques. Méthodes de résolution analytique et numérique d'un problème simple: conduction dans une paroi hétérogène en régime permanent, puis en dynamique. Schémas de discrétisation spatiale. Schémas d'intégration temporelle. Développement de codes de résolution et mise en?uvre de différentes méthodes. Stabilité et précision des schémas. Conception thermique d'un objet complexe à l'aide d'un outil de modélisation 3D. Matériaux composites: ce qu'ils sont, à quoi ils servent, comment on les fabrique. Caractérisation thermo-électro-mécanique des matériaux composites. Optimisation de ces matériaux. Dimensionnement des structures Introduction de la conception et dimensionnement des structures. Modélisation des structures : milieu solide, modèles de plaque, modèles de poutre. Comportement des matériaux solides : élasticité, viscoélasticité, plasticité. Modélisation des liaisons et du problème de couplage. Méthode de simulation par éléments finis : statique, dynamique, linéaire, non-linéaire. Introduction des critères de dimensionnement. Intégration, conception, innovation matériaux Introduction aux problèmes liés à l'innovation et à la conception de systèmes innovant dans un contexte concurrentiel. Abord des points suivants : Gestion et Financement de l'innovation, Intelligence Economique et Veille Technologique, Propriété Intellectuelle et Industrielle, Normalisation, Gestion de projets innovants, Intégration Mécatronique, Nouveau Matériaux, Eco-conception, etc. Présentation et étude des méthodes et outils suivants : Analyse Fonctionnelle et Valeur, C-K, TRIZ, AMDEC, PERT, GANT, etc. Enseignements master CoMeT Page 8 sur 9

9 Essais et résultats des essais Généralités sur les essais. Le mesurage et la chaîne de mesurage. Les normes de la métrologie. Erreurs systématiques et aléatoires, classement des erreurs. Concept d incertitude et apport des statistiques. Calculs des incertitudes. CAO1 Opérationnalisation d un modeleur volumique, paramétré et variationnel : Fondements, Théories. Conception Assistée par Ordinateur : Stratégies de conception de pièces et d assemblages. Ingénierie Assistée par ordinateur : Simulation et Analyse de systèmes. CAO2 Qualité d'un élément fini (triangle, quadrilatère, tétraèdre, etc). Triangulation. Triangulation de Delaunay. Triangulation contrainte. Maillage plan. Espace riemannien. Maillage surfacique. Maillage volumique. Outils de recherche d emploi Au travers de séances interactives menées conjointement par les intervenants, les étudiants seront amenés à présenter et motiver leurs projets de recherche de stage et d'emploi, à analyser des offres de stage et d'emploi qui auront été repérées et à élaborer des CV et Lettres de Motivations relatifs à leur projet individuel. Anglais scientifique Outre la consolidation lexicale et syntaxique nécessaire pour la consultation et la production de documents scientifiques authentiques, il semble utile d utiliser des documents de toutes sortes, audios, vidéos et écrits. Les CV et les lettres de motivations britanniques et américaines sont examinés et pratiqués pour armer les étudiants à qui ils seraient demandés. L accent est également mis sur la production de documents écrits dans un anglais utilisé dans les revues scientifiques internationales. Préparation TOEIC La préparation au TOEIC Listening and Reading se fait autour de trois grands axes : une analyse détaillée des différentes parties de l épreuve et des pièges les plus fréquents, une révision de grammaire et de lexique et un entraînement systématique sur des épreuves de TOEIC blanc. M2 CoMeT Deuxième semestre Stage en entreprise ou en laboratoire de recherche Enseignements master CoMeT Page 9 sur 9