CONTENU DE FORMATION TCI

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1 FACULTE DE GENIE INDUSTRIEL CONTENU DE FORMATION TCI Département de Technologie de Construction Industrielle TCI 18/05/201

2 2 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Sommaire PRESENTATION DES AXES... 5 AXE 1 : Construction Mécanique... 5 AXE 2 : Fabrication Mécanique... 5 AXE : Construction Industrielle... 5 CYCLE LICENCE... 6 LISTE ET CATEGORIE DES MATIERES PAR AXE DU NIVEAU LICENCE... 7 Axe Axe Axe... 9 CONTENU DES COURS DU CYCLE LICENCE FGI-TCI MECANIQUE DES MILIEUX CONTINUS FGI-TCI-0 - ELASTICITÉ LINÉAIRE FGI-GCI-01 RESISTANCE DES MATERIAUX EC FGI-GCI-02 RESISTANCE DES MATERIAUX FGI-GCI-09 - TOPOGRAPHIE, SIG ET ANALYSE DE SITE FGI GCI STAGE EN ENTREPRISE... 1 FGI-HSI-17 - QUALITE SECURITE ENVIRONNEMENT DES SYSTEMES INDUSTRIELS... 1 FGI-HSI-2 GESTION DES RISQUES ET CATASTROPHES INDUSTRIELS... 1 FGI-TCI-20 - ANALYSE DE FABRICATION I FGI-TCI-10 - THEORIE DES MECANISMES I FGI-TCI-11 - THEORIE DES MECANISMES II FGI-TCI-12 - CONSTRUCTION MECANIQUE I FGI-TCI-1 - CONSTRUCTION MECANIQUE II FGI-TCI-02 - MECANIQUE DES FLUIDES FGI-TCI-1 - TECHNOLOGIE DES SYSTEMES CONSTRUCTIFS FGI-TCI-10 - DAO D FGI-TCI-05 ANALYSE DES SYSTEMES FGI-TCI-21 - METHODES DE PRODUCTION FGI-TCI-04 MATERIAUX FGI-TCI-22 - USINAGE ET OUTILS DE COUPE FGI-TCI-24 - USINAGE NON CONVENTIONNEL... 22

3 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 CYCLE MASTER... 2 LISTE ET CATEGORIE DES MATIERES PAR AXE DU NIVEAU MASTER Axe Axe Axe NIVEAU IV... 0 FGI-GCI MÉTHODE DES ÉLÉMENTS FINIS... 0 FGI-TCI MECANIQUE DES FLUIDES APPLIQUEE... 0 FGI-GCI-409 PLAQUES ET COQUES... 1 FGI-GCI-402 CALCUL DES STRUCTURES... 1 FGI-GCI-40 MÉTHODES VARIATIONNELLES... 1 EC FGI-TCI-40 CONSTRUCTION METALLIQUE FGI-GCI-44 THEORIE DE LA HOULE LINEAIRE... 2 FGI-TCI MECANIQUE DES FLUIDES NUMERIQUES... FGI-TCI MECANIQUE DES FLUIDES APPLIQUEE... 4 FGI-TCI-422 FIABILITE ET ENDURANCE... 5 FGI-TCI ANALYSE DE FABRICATION II (PROJET)... 5 FGI-TCI MACHINES ET CONCEPTION... 6 FGI-TCO-50 - GESTION DE LA MAINTENANCE APPROFONDIE... 6 FGI-TCI-41 - DIMENSIONNEMENT INFORMATIQUE DES STRUCTURES... 7 FGI-TCI FAO MONTAGE D USINAGE... 8 FGI-TAU TRANSFERT ET CALCULS THERMIQUES... 8 FGI-TCI MESURES ET METHODES EXPERIMENTALES... 9 FGI-TCI-41 INSTABILITE I FGI-TCI-51 INSTABILITE II FGI-TCI ANALYSE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES INDUSTRIELS FGI-TCI THEORIE DE LA COUPE FGI-TCI MACHINES ET SYSTEMES HYDRAULIQUES FGI-TCI CONTRÔLE NON DESTRUCTIF FGI-TCI-405 MATERIAUX NIVEAU V FGI-TCI-502 CALCUL A LA RUPTURE ET A LA FATIGUE... 45

4 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-50 - MECANIQUE NON LINEAIRE FGI-GCI-52 OUVRAGES SPECIAUX FGI-TCI-51(1,2,) - BUREAU D ETUDE / BUREAU DES METHODES / BUREAU D'ETUDE CONSTRUCTION INDUSTRIELLE FGI-TCI MODELISATION EXPERIMENTALE FGI-TCI MATERIAUX COMPOSITES FGI-TAU SURETE DE FONCTIONNEMENT FGI-TCI CALCUL DYNAMIQUE AVANCE I FGI-TCI CALCUL DYNAMIQUE AVANCE II FGI-GCI PROJET DE FIN D ETUDES

5 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 PRESENTATION DES AXES AXE 1 : Construction Mécanique La conception d un produit mécanique incombe à l Ingénieur en Construction Mécanique et pour une application donnée nécessite : le choix des matériaux ; le choix de la technologie ; la définition de la forme et des cotes précises de l objet. Les trois décisions sont liées et il n est pas superflu d insister en particulier sur l interdépendance qui devrait toujours exister entre les deux premières et la troisième. En effet, on constate malheureusement encore souvent que les concepteurs changent de matériaux et de techniques sans changer de forme, ou dessinent un objet, qui va être par exemple moulé, comme ils auraient dessiné un objet usiné ou embouti. Ce triple choix dépend souvent de l expérience du bureau d études ou des réalisations passées, des moyens propres de l entreprise et de ses fournisseurs et sous-traitants habituels. L objectif de la formation est de mettre sur le marché de l emploi des Ingénieurs pouvant contourner toutes ces difficultés liées à l industrie manufacturière et créateurs de richesses et de produits innovants. AXE 2 : Fabrication Mécanique L Ingénieur Fabrication Mécanique est capable de déterminer les objectifs et organiser la production, animer et diriger les équipes de production, organiser la sous-traitance le cas échéant, assurer l'interface entre la production et la direction, gérer le budget du service production, faire évoluer les moyens de production, informer et former les salariés, contribuer à l'amélioration des produits et des procédés et process. Ses Compétences Connaissances en productique : automatisme, régulation, contrôle de processus, maîtrise des logiciels de gestion de production et fabrication assistée (CFAO, GPAO), connaissance des métiers de la métallurgie : mécanique, électricité, électronique chaudronnerie, maitrise des méthodes d amélioration continue : SMED, Kanban, Kaizen, gestion budgétaire, connaissance des règles et normes en matière de qualité, prévention, sécurité, environnement, travail en mode projet, maîtrise technique de l anglais AXE : Construction Industrielle L entrepreneur en Construction Industrielle agit, bien entendu, en tant qu entreprise dans un marché de construction, le plus souvent pour le lot de charpente métallique uniquement. Plus rarement, il intervient en tant qu entreprise générale. La décision clé de construire en acier revient, la plupart du temps, à l architecte et quelquefois à son client. Si ce dernier est fort de quelques expériences dans le domaine, il peut, à la rigueur, influer sur le choix de l architecte. En pratique, l entrepreneur en construction Industriel dispose de ressources et de moyens pour influer sur le spécificateur ou sur le concepteur du projet. La réalisation de bâtiments à ossature en acier suppose des méthodes de travail et d organisation différentes de celles consistant à fabriquer des ossatures ou à mettre au point des produits nouveaux. Elle nécessite aussi de se démarquer des habitudes de chantier propres à la construction en béton, fortement ancrées dans la culture des entreprises de construction Camerounaise. C est dans cette logique s insère la formation en Construction Industrielle au sein de la FGI. 5

6 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 CYCLE LICENCE 6

7 LISTE ET CATEGORIE DES MATIERES PAR AXE DU NIVEAU LICENCE Axe 1 Semestre 5 Semestre 6 Désignation Nbre Credits Désignation Nbre Credits UE OBLIGATOIRES FGI-TCO-01 FGI-TCO-02 FGI-TCO-0 FGI-TCO-04 FGI-TCI-01 FGI-GCI-01 FGI-TCO-16 FGI-TCI-12 FGI-TCI-10 OPTIONNELS FGI-HSE-17 FGI-ROI-01 UE OBLIGATOIRES ANALYSE MECANIQUE DES FGI-TCI-02 FLUIDES ANALYSE ELASTICITE NUMERIQUE FGI-TCI-0 CLASSIQUE EQUATIONS RESISTANCE DES DIFFERENTIELLES FGI-GCI-02 MATERIAUX II ANALYSE THEORIE DES SPECTRALE FGI-TCI-11 MECANSIMES II MECANIQUE DES MILIEUX 4 METALLOGRAPHIE CONTINUS FGI-TCI-04 RESISTANCE DES MATERIAUX I FGI-TCI-14 DAO D TECHNIQUES DE ANALYSE DES 4 FGI-TCI-05 COMMUNICATION SYSTEMES 4 CONSTRUCTION CONSTRUCTION MECANIQUE I FGI-TCI-1 MECANIQUE II RISQUES ET THEORIE DES FGI-HSE-2 CATASTROPHES MECANISMES I INDUSTRIELLES FGI-TTI-19 RECHERCHE OPERATIONNELLE TOTAL OB 2 TOTAL OB 28 OPTIONNELS QUALITE SECURITE ENVIRONNEMENT METROLOGIE ET SYSTEMES INDUSTRIELS FGI-TCI-2 AUTOMATISME I FGI-TCI-22 USINAGE ET OUTILS DE COUPE

8 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Axe 2 Semestre 5 Semestre 6 Désignation Nbre Credits Désignation Nbre Credits UE OBLIGATOIRES UE OBLIGATOIRES FGI-TCO-01 ANALYSE FGI-TCI-02 MECANIQUE DES FLUIDES FGI-TCO-02 ANALYSE ELASTICITE FGI-TCI-0 NUMERIQUE CLASSIQUE FGI-TCO-0 EQUATIONS RESISTANCE DES FGI-GCI-02 DIFFERENTIELLES MATERIAUX II FGI-TCO-04 ANALYSE METHODE DE FGI-TCI-21 SPECTRALE PRODUCTION FGI-TCI-01 MECANIQUE DES USINAGE ET OUTILS MILIEUX 4 FGI-TCI-22 DE COUPE CONTINUS FGI-TCI-20 ANALYSE DE FABRICATION FGI-TCI-2 METROLOGIE FGI-GCI-08 RESISTANCE DES ANALYSE DES FGI-TCI-05 MATERIAUX I SYSTEMES FGI-TCO-16 TECHNIQUES DE COMMUNICATION 4 FGI-TCI-04 METALLOGRAPHIE FGI-ROI-01 AUTOMATISME I FGI-TTI-19 RECHERCHE OPERATIONNELLE FGI-TCI-12 RISQUE ET CONSTRUCTION FGI-HSE-2 CATASTROPHE MECANIQUE I INDUSTRIELLE TOTAL OB 2 TOTAL OB 0 OPTIONNELS FGI-HSE-17 FGI-TCI-10 QUALITE SECURITE ENVIRONNEMENT ET SYSTEMES INDUSTRIELS THEORIE DES MECANISME I OPTIONNELS FGI-TCI-24 USINAGE NON CONVENTIONNEL FGI-ROI-2 ELECTROTECHNIQUE 8

9 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Axe Semestre 5 Semestre 6 Désignation Nbre Credits Désignation Nbre Credits UE OBLIGATOIRES UE OBLIGATOIRES FGI-TCO-01 ANALYSE FGI-TCI-02 MECANIQUE DES FLUIDES FGI-TCO-02 ANALYSE ELASTICITE FGI-TCI-0 NUMERIQUE CLASSIQUE FGI-TCO-0 EQUATIONS RESISTANCE DES FGI-GCI-02 DIFFERENTIELLES MATERIAUX II FGI-TCO-04 ANALYSE SPECTRALE FGI-TCI-04 METALLOGRAPHIE FGI-TCI-01 MECANIQUE DES MILIEUX 4 FGI-TCI-10 DAO D CONTINUS FGI-TCI-0 MATERIAUX ET CONSTRUCTION FGI-TCI-2 METROLOGIE FGI-GCI-08 RESISTANCE DES RECHERCHE FGI-TTI-19 MATERIAUX I OPERATIONNELLE FGI-TCO-16 TECHNIQUES DE METHODE DE 4 FGI-TCI-21 COMMUNICATION PRODUCTION FGI-TCI-12 RISQUE ET CONSTRUCTION FGI-HSE-2 CATASTROPHE MECANIQUE I INDUSTRIELLE TECHNOLOGIE FGI-TCI-16 DES SYSTÈMES 4 CONSTRUCTIFS TOTAL OB TOTAL OB 27 OPTIONNELS FGI-HSE-17 FGI-HSE-29 QUALITE SECURITE ENVIRONNEMENT ET SYSTEMES INDUSTRIELS LOGISTIQUE ET GESTION DES FLUX OPTIONNELS FGI-TCI-22 USINAGE ET OUTIL DE COUPE FGI-GCI-09 TOPOGRAPHIE 9

10 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 CONTENU DES COURS DU CYCLE LICENCE FGI-TCI MECANIQUE DES MILIEUX CONTINUS - donner les fondements mécaniques nécessaires et indispensables pour la maîtrise et la compréhension de la modélisation des systèmes mécaniques en général. Programme : Rappels mathématiques (conventions d Einstein, tenseurs et analyse vectorielle) Description d un milieu continu (Lagrange, Euler, ligne de courant, tube de courant, ligne d émission, mouvement stationnaire) Déformation d un milieu continu (mouvement rigide, tenseurs de déformations, condition de compatibilité, intégrales particulières ) Principes de la thermodynamique et les équations générales de la mécanique (1er principe de la thermodynamique et équations fondamentales de la dynamique, 2ème principe de la thermodynamique et lois de comportement, ème principe de la thermodynamique) les propriétés du tenseur de contrainte (cercles de Mohr, courbes intrinsèques) Equations aux discontinuités FGI-TCI-0 - ELASTICITÉ LINÉAIRE Objectif : - Initier aux matériaux linéaires élastiques qui constituent la classe de matériaux les plus usuels. Programme : Les hypothèses de petites perturbations et les équations de la thermoélasticité les modules élastiques les conditions de liaison, le principe de Saint Venant les formulations variationnelles l énergie potentielle l énergie complémentaire les théorèmes de Clapeyron, Castigliano et Manabrea les méthodes de résolution analytiques élasticité plane introduction aux méthodes d approximation numérique introduction à l élasticité dynamique 10

11 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 méthodes intégrales Mini-projet. FGI-GCI-01 RESISTANCE DES MATERIAUX 1 - Donner des fondements de mécaniques des matériaux indispensables pour l évaluation des efforts internes et les déformations des éléments de structures utilisés dans les constructions civiles et industrielles. Programme : Théorie des contraintes, Théorie de la déformation, Fondement de la théorie des poutres : définitions et hypothèses générales, propriétés géométriques des poutres (sections droites, ligne moyenne, fibre neutre, etc.), Sollicitations des sections (efforts intérieurs), étude des distributions des contraintes, Equations d équilibre des poutres, liaisons et réactions, forces internes, Caractéristiques mécaniques des sections. EC FGI-GCI-02 RESISTANCE DES MATERIAUX 2 - Donner des fondements de mécaniques des matériaux indispensables pour la compréhension du fonctionnent des structures de poutres et leur dimensionnement. Programme : Poutres isostatiques et hyperstatiques à section constante ou variable (traction, compression, flexion droite ou déviée, torsion, cisaillement ;, Sollicitations composes; Flambement des barres et poteaux ; Systèmes triangulés; Arcs isostatiques; Principe des travaux virtuels; Energie interne, Méthodes énergétiques (Théorèmes sur le travail des déformations et leurs applications (théorème de Clapeyron, de Betti, de Maxwell, de Castigliano, de Menabrea..etc)) ; TP (Essais mécaniques, RDM6). 11

12 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-GCI-09 - TOPOGRAPHIE, SIG ET ANALYSE DE SITE Objectif : - initiation aux techniques de représentation et d analyse de site Programme : Niveau 1 : Topographie et SIG Généralités, définitions et objectifs de la topographie. Notions des erreurs. Détermination des directions et mesures des angles horizontaux, les mesures des distances, le rayonnement, le cheminement polygonal du relief. Report et interprétation. Etablissement du plan. Exécution d une implantation avec équerre optique. Principe du nivellement indirect. Système d Information Géographique. Travaux pratiques. Niveau 2 : Analyse de site Notion de site et outils d analyse Méthode d étude d un site dans le cadre d un aménagement Contraintes et potentialité Site destiné à l implantation d un ouvrage de génie civil Initiation à la télédétection 12

13 FGI GCI STAGE EN ENTREPRISE [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Les stages de niveau de durée 2 mois, permettront à l étudiant : - D être confronté aux réalités du monde du travail et de se situer par rapport au milieu socioprofessionnel, - De découvrir une entreprise, ses structures, ses cadences, ses horaires, son ambiance, - De suivre, de participer aux travaux que réalise le personnel en place ; d adapter ses connaissances, compte tenu de la diversité des entreprises et des techniques ; de vivre une expérience pratique ; - De rédiger un rapport de fin de stage en vue de l obtention du diplôme sanctionnant la fin du cycle. FGI-HSI-17 - QUALITE SECURITE ENVIRONNEMENT DES SYSTEMES INDUSTRIELS Objectif : - Sensibiliser les étudiants aux nouvelles réalités de la gestion de la qualité dans l entreprise et sur son aspect normatif ; leur donner les techniques et les habitudes d une bonne gestion de la qualité - Savoir évaluer les coûts intervenant dans la qualité. Programme : Les enjeux ; Approches socio-techniques et socioculturelles ; Diagnostic et coûts d obtention de la qualité ; Les outils de la qualité ; Normes et certification. Assurance qualité, gestion de la qualité. Mettre en œuvre une procédure qualité dans un domaine technologique. FGI-HSI-2 GESTION DES RISQUES ET CATASTROPHES INDUSTRIELS Objectif : - Permettre à l étudiant à l étudiant de maîtriser les risques et les phénomènes de catastrophes Programme : Différents types de risques Risques classiques Risques bayésiens Différents types de catastrophe Réglementation sur les catastrophes 1

14 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-20 - ANALYSE DE FABRICATION I La fin de ce module, l'étudiant devra avoir compris et pourra expliquer (principaux concepts) : La cotation fonctionnelle d'un système mécanique et des pièces qui le compose. Le calcul arithmétique ou statistique des intervalles de tolérance. La détermination des paramètres d'un contrôle statistique en cours ou en fin de production. La mise œuvre des moyens de contrôle d'une pièce à partir d'une définition numérique. L'étudiant devra être capable de : Coter fonctionnellement un mécanisme et ces différentes pièces avec la cotation ISO. D'effectuer les calculs des chaînes de cotes pour déterminer les IT en arithmétique et en statistique. D'établir les procédures de contrôle statistique. De mettre en œuvre une chaîne de contrôle sur MMT, sur marbre, bras de mesure D,... Description : Programme (contenu détaillé) : Cotation fonctionnelle à l'aide la méthode CLIC. Calcul arithmétique et statistique des chaînes de cotes axiales et radiales. Contrôle statistique en cours et en fin de production. Métrologie à partir d'une définition numérique de la pièce. - Généralités - L Entreprise - Isostatisme - Analyse du dessin de définition - Tolérances géométriques - Etats de surface - Les ajustements - Contraintes d antériorités et de simultanéité - Cotes de fabrication - Transferts de cotes - Transferts géométrique - Dispersion en usinage - Calcul de cotes au brut - Etude de fabrication - Rédaction de la feuille d analyse de fabrication 14

15 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-10 - THEORIE DES MECANISMES I Caractériser un mécanisme ; Se familiariser avec les principales caractéristiques fonctionnelles des mécanismes ; Acquérir les notions d élaboration des mécanismes à partir des lois d entrée sortie. Description : Programme (contenu détaillé) : - Notion de Mécanisme et Analyse ; - Cinétique des Mécanismes ; - Dynamique des mécanismes ; - Forces d Inertie dans les Machines de Réciprocité. Mode d évaluation TP, CC, TPE. FGI-TCI-11 - THEORIE DES MECANISMES II Objectif Conception des systèmes mécaniques avec transformation des lois de mouvement entre l actionneur et le récepteur Programme - Mécanismes avec Paires Inférieures - Frottements dans les Paires Cinématiques - Mécanismes à Cames - Analyse des Mécanismes Assistée par Ordinateur Technologie des systèmes de transformation de mouvement par croix de Malte et intégration dans la conception des machines : - fonctions et principes technologiques, règles de conception - systèmes de verrouillage et champs d application, démarche de conception et d optimisation des solutions (en fonction des caractéristiques du cycle, de la tenue mécanique, précision). 15

16 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Technologie des systèmes de transformation de mouvement par cames et intégration dans la conception des machines : - fonctions, principes technologiques, règles de conception - types d agencement des systèmes et conditions d application - systèmes de maintien de contact et champs d application - démarche de conception et d optimisation des solutions (en fonction des caractéristiques du cycle, de la tenue mécanique, des exigences de précision). Démarche de choix de l ensemble "actionneur-système de transformation de mouvement" pour optimiser les systèmes, et intégration dans la conception d'un ensemble mécanique à partir d'un cahier des charges : - analyse critique d une solution existante - recherche de solution - démarche conception ou reconception Mode d évaluation : TP, CC, TPE. FGI-TCI-12 - CONSTRUCTION MECANIQUE I Comprendre comment : - représenter et choisir les organes d assemblage et leur fonctionnalité - faire une cotation dimensionnelle et géométrique - concevoir les liaisons mécaniques - assurer un guidage en translation et en rotation Description : - Organes d assemblage - Cotation fonctionnelle - Etude des liaisons mécaniques - Guidage en translation - Guidage en rotation - Lubrification et étanchéité - Les accouplements (rigides, élastiques et automatiques) - Les dispositifs de freinage - Dispositifs de transmission par lien flexibles et applications - Dispositifs de transmission par obstacle et applications - Transmission hydraulique 16

17 17 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-1 - CONSTRUCTION MECANIQUE II OBJECTIFS Adaptation des solutions techniques pour maîtriser et améliorer le comportement, les performances et la conception des ensembles et transmissions mécaniques. Programme Conception des pièces sollicitées en fatigue : - caractérisation du comportement des arbres - critères de dimensionnement - règles de conception et de tracé des arbres de transmission Les adaptateurs (régulateurs) de comportement des transmissions : embrayage-frein, coupleur, convertisseurs (voir l interaction avec l hydraulique) Technologie et conception des systèmes précontraints dans la conception des machines : - besoins et domaines d application des systèmes préchargés - présentation générale des systèmes préchargés - étude de conception et de comportement des systèmes préchargés soumis à des lois de déformation non linéaires - étude de conception et de comportement des guidages préchargés sur roulements commune aux différents guidages : - types de précharge étude de comportement en fonctionnement choix des solutions, technologie et conception des guidages. Conception des liaisons élastiques : - présentation générale des différents concepts technologiques et champs d application - cahier des charges fonctionnel d une liaison élastique - technologie des liaisons élastiques - choix et optimisations des solutions aux contraintes d intégration dans les mécanismes Interfaces et liaisons élastiques dans les supports de machines : - cahier des charges fonctionnel d une fixation de machine - présentation générale des concepts et technologie des supports élastiques de fixation des machines - choix des solutions et contraintes de conception des supports machines en fonction des contraintes de fonctionnement et d environnement Liaisons à mobilité de faible amplitude : - principe - présentation générale des concepts et applications industrielles des liaisons sans jeu et champs d application

18 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-02 - MECANIQUE DES FLUIDES - Donner les fondements théoriques des fluides Programme : Propriétés physiques des fluides Cinétique des fluides, concept de continuité des fluides, équations générales de la dynamique des fluides parfait et réels Statiques des fluides, théorème de la quantité des mouvements, écoulement des fluides réels (régimes laminaires, turbulents, graissage hydrodynamique, notion de couche limite) Méthodes de mesure en Mécanique des fluides FGI-TCI-1 - TECHNOLOGIE DES SYSTEMES CONSTRUCTIFS A la fin de ce module, l'étudiant devra avoir compris et pourra expliquer (principaux concepts): Systèmes constructifs (SC) : - pièces graphiques, vocabulaire technique, principales références normatives (Types de profilés, caractéristiques des matériaux), - différents types d assemblage (Systèmes rotulés, rivetés, emmanchement, rivetage, boulonnage, soudage, etc.), - méthodes de construction d ouvrages (Assemblages - acier-acier, acier-béton, béton béton, béton structure souple, composites), Projet pluridisciplinaire (PPD) : travail en équipe, proposition de solutions techniques. L'étudiant devra être capable de : Rédiger une argumentation ; comparer des procédés, concevoir un mode opératoire ; analyser les procédés constructifs ; rédiger un phasage de réalisation. Evaluation : Evaluation écrite Rapport et exposé 18

19 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-10 - DAO D Réaliser la conception assistée par ordinateur d'un produit mécanique dans le cadre d'un travail collaboratif en évoquant les différents métiers relatifs à la maquette numérique et aux échanges d'informations. Description : Dans le cadre d'un projet industriel, une maquette numérique est réalisée sur le logiciel SOLIDWORKS. Le support d'étude permet de découvrir des outils métiers du produit (conception, assemblage, mécanismes) jusqu'à la simulation du procédé de réalisation (FAO, prototypage rapide, usine virtuelle). Une démarche de travail collaboratif permet d'aborder les domaines relatifs aux partages de données techniques (ingénierie simultanée). On aborde aussi les échanges d'information entre différents outils de CAO. Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Projet FGI-TCI-05 ANALYSE DES SYSTEMES Objectif : - L étudiant devra être capable de comprendre les types de systèmes de production, de rédiger un cahier de charges d un système de production, de définir le type de système de production en tenant compte de la qualité du produit fabriqué et de la maintenance du système - Il devra maîtriser les méthodes d analyse du système d information et de décision qui permettent l exploitation du système de production. Programme : Typologie des systèmes de production ; Analyse du fonctionnement d un système de fabrication ; Rédaction d un cahier de charges techniques ; Gestion technique de production ; Disponibilité des systèmes de production (sûreté). Gestion de la qualité et de la maintenance; Ordonnancement des operations 19

20 FGI-TCI-21 - METHODES DE PRODUCTION [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Concevoir des pièces brutes. Connaître les différents moyens d'obtention de brut ainsi que leurs coûts et leurs performances. Savoir élaborer une gamme d'obtention de brut et concevoir les outillages nécessaires. Description : Programme (contenu détaillé) : Moulage Déformation plastique des tôles (emboutissage, pliage, découpage,) et de pièces massives (forgeage, estampage, matriçage, extrusion,) Mise en forme de matières plastiques et composites Evaluation : Examen écrit, TP et TPE Techniques de mise en œuvre de fonderie Les procédés de moulage : - Eléments de technologies - Principaux phénomènes physiques - Contraintes de conception d'un moule (géométriques, thermiques, chimiques, métallurgiques) - Possibilités et limites - Principaux produits moulés en fonction du procédé - Les techniques de moulage (sable, gravité, sous pression, basse pression, à cire perdue, thixomoulage) Elaboration des alliages moulés : - Elaboration des profilés (matriçage, estampage, forgeage, filage, laminage) Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, TP et TPE. FGI-TCI-04 MATERIAUX L étudiant ayant suivi cette unité de valeur doit être capable : - Distinguer les métaux et alliages ferreux des non-ferreux - Maitriser la désignation normalisée des alliages et métaux ferreux et non ferreux - Maîtriser les techniques d examens métallographiques et d analyse des métaux 20

21 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai Maîtriser les techniques de description quantitative et qualitative de la microstructure des métaux et leurs alliages dans le but de mettre en évidence les relations entre composition chimique - procédés technologiques d obtention et de transformation des métaux formation de la microstructure. - Comprendre les propriétés et prévoir les comportements des matériaux ou des objets métalliques face à une sollicitation quelconque. Programme: Métaux et alliages non ferreux Métaux et alliages ferreux Désignation normalisée des matériaux Traitement thermique et traitement de surface techniques de travail en métallographie : préparation des échantillons, microscopie optique, analyse de la microstructure, diffraction des rayons X et techniques spéciales (microscopie électronique, microdureté, micro réflexion) Diagrammes d équilibre des phases et microstructure des métaux et leurs alliages influences des procédés technologiques sur la microstructure des métaux et leurs alliages. FGI-TCI-22 - USINAGE ET OUTILS DE COUPE Objectif Définir les connaissances permettant de mener une étude d industrialisation de pièce. Chaque élève suit 2 séquences dans deux procédés différents parmi les trois procédés au programme. Le troisième procédé complémentaire sera prioritairement traité au niveau industrialisation dans l UEC. Programme Techniques de mise en œuvre de l usinage De l opération élémentaire à la gamme : - Stratégies d'usinage, opération par opération Etude de l enchaînement des opérations élémentaires - Gammes alternatives, prise en compte des procédés amont (procédés d'obtention de préformes) Organisation d une opération d usinage : - Liaison entre type de pièce et type de machine - Montage d outils - Paramétrage, programmation structurée (décalage d'origine, géométrie des pièces, conditions opératoires) Outils dédiés grande série : 21

22 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai Outils modulaires - Outils spéciaux à arêtes de coupe multiples - Porte pièce dédié grande série (Techniques de reprise de pièce, solutions technologiques envisageables) Spécificités des machines-outils dédiées à la grande série : - Machines multiaxes - Machines multi procédés Notions d Usinage Grande Vitesse FGI-TCI-24 - USINAGE NON CONVENTIONNEL Les procédés de découpage : - Classification, phénomènes physiques associés, performances et limites, domaine d'application - Analyse technologique du découpage mécanique - Intégration des procédés de découpage-formage au processus industriel de production des pièces en grande série (outils progressifs, transferts...) Les procédés de forgeage à froid : - Les principaux types de filage, possibilités et limites - Etude des paramètres opératoires et outillages - Préparation des pions et lopins - Gammes de filage - Prédétermination des efforts - Frappe à froid, fabrication en grande série. 22

23 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 CYCLE MASTER 2

24 LISTE ET CATEGORIE DES MATIERES PAR AXE DU NIVEAU MASTER Axe 1 Semestre 7 Semestre 8 NIVEAU 5 Désignation Nbre Credits Désignation Nbre Credits Désignation Nbre Credits UE OBLIGATOIRES FGI-GCI-401 FGI-TCI-408 FGI-GCI-402 FGI-GCI-40 FGI-TCO-401 FGI-TCO-402 FGI-TCO-405 FGI-TCI-410 FGI-TCI-411 FGI-TCI-404 ELEMENTS FINIS MECANIQUE DES FLUIDES APPLIQUEE CALCUL DES STRUCTURES METHODE VARIATIONNELLE GESTION FINANCIERE ECONOMIE INDUSTRIELLE THEORIE DE LA DECISION MACHINES ET CONCEPTION (PROJET) ANALYSE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES INDUSTRIELS CONTRÔLE NON DESTRUCTIF 2,5 2,5 2,5 4 UE OBLIGATOIRES FGI-TCI-41 FGI-TCI-409 FGI-TTI-402 FGI-TCI-405 FGI-TCI-422 FGI-TCI-406 FGI-TCO-40 FGI-TCI-501 FGI-TCO-404 FGI-TCI-414 DIMENSIONNEMENT INFORMATIQUE DES STRUCTURES PLAQUES COQUES THEORIE GRAPHES RESEAUX ET DES ET MATERIAUX FIABILITE ENDURANCE MECANIQUE FLUIDES NUMERIQUE ET DES ERGONOMIE 2,5 CALCUL DYNAMIQUE AVANCE I NEGOCIATION COMMERCIALE TRANSMISSION MECANIQUE DES 2,5 UE OBLIGATOIRES FGI-TCI-502 FGI-TCI-50 FGI-TCI-504 FGI-TCI-505 FGI-TCO-501 FGI-TCO-502 FGI-TCO-50 FGI-TCO-504 FGI-TCI-510 FGI-TCI-506 CALCUL DYNAMIQUE AVANCE II CALCUL A LA RUPTURE ET A LA FATIGUE MECANIQUE LINEAIRE NON MATERIAUX COMPOSITES PLANIFICATION DE L'ENTREPRISE GESTION DE LA MAINTENANCE APPROFONDIE GESTION DE LA QUALITE ET DES NORMES GESTION ET CHOIX ECONOMIQUE DES GRANDS PROJETS METHODOLOGIE ET TECHNOLOGIE DES ASSEMBLAGE MODELISATION EXPERIMENTALE 4 2,5 2,5 2,5 2,5 4

25 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-412 MACHINES ET SYSTEMES HYDRAULIQUES PUISSANCES FGI-TAU-525 FGI-TAU-501 FGI-TCI-511 SURETE DE FONCTIONNEMENT ECO DESIGN ET ECO CONCEPTION BUREAU D'ETUDE CONSTRUCTION QUALITE LOGISTIQUE FGI-HSE-514 PROJET DE FIN D'ETUDES TCI TOTAL OB 2,5 TOTAL OB 29 TOTAL OB 59 OPTIONNELS OPTIONNELS OPTIONNELS FGI-ROI-401 FGI-TAU-421 AUTOMATISME II TRANSFERT CALCUL THERMIQUE ET FGI-TCI-424 FGI-TCI-426 MACHINES INDUSTRIELLES A GRANDE VITESSE MESURES ET METHODES EXPERIMENTALES FGI- TCI- 424 FGI- TCI- 426 FGI-TCI-520 PLASTURGIE FGI-TCI-521 MACHINES OUTILS 5 25

26 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Axe 2 Semestre 7 Semestre 8 NIVEAU 5 Désignation Nbre Credits Désignation Nbre Credits Désignation Nbre Credits UE OBLIGATOIRES FGI-GCI-401 FGI-TCI-408 FGI-GCI-402 FGI-GCI-40 FGI-TCO-401 FGI-TCO-402 FGI-TCO-405 FGI-TCI-420 FGI-TCI ELEMENTS FINIS MECANIQUE DES FLUIDES APPLIQUEE CALCUL DES STRUCTURES METHODE VARIATIONNELLE GESTION FINANCIERE ECONOMIE INDUSTRIELLE THEORIE DE LA DECISION ANALYSE DE FABRICATION II (PROJET) ANALYSE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES INDUSTRIELS 2,5 2,5 2,5 4 UE OBLIGATOIRES FGI-TCI-421 FGI-TCI-409 FGI-TCI-426 FGI-TCI-405 FGI-TCI-422 FGI-TAU-422 FGI-TCO-40 FGI-TCI-501 FGI-TCO-404 FAO MONTAGE D'USINAGE PLAQUES COQUES ET MESURES ET METHODES EXPERIMENTALES MATERIAUX FIABILITE ENDURANCE TRIBOLOGIE THEORIE L'USURE ET ET DE ERGONOMIE 2,5 CALCUL DYNAMIQUE AVANCE I NEGOCIATION COMMERCIALE 2,5 UE OBLIGATOIRES FGI-TCI-502 FGI-TCI-50 FGI-TCI-504 FGI-TCI-505 FGI-TCO-501 FGI-TCO-502 FGI-TCO-50 FGI-TCO-504 FGI-TCI-510 CALCUL DYNAMIQUE AVANCE II CALCUL A LA RUPTURE ET A LA FATIGUE MECANIQUE LINEAIRE NON MATERIAUX COMPOSITES PLANIFICATION DE L'ENTREPRISE GESTION DE LA MAINTENANCE APPROFONDIE GESTION DE LA QUALITE ET DES NORMES GESTION ET CHOIX ECONOMIQUE DES GRANDS PROJETS METHODOLOGIE ET TECHNOLOGIE DES ASSEMBLAGE 4 2,5 2,5 2,5 2,5

27 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-404 FGI-TCI-407 CONTRÔLE NON DESTRUCTIF GESTION DE LA PRODUCTION FGI-TCI-42 TP FABRICATION MECANIQUE FGI-TCI-506 MODELISATION EXPERIMENTALE FGI-TCI-520 PLASTURGIE FGI-TCI-521 MACHINES OUTILS BUREAU DE FGI-TCI-522 METHODE FABRICATION / 5 OUTILLAGE QUALITE FGI-HSE-514 LOGISTIQUE PROJET DE FIN D'ETUDES TCI TOTAL OB 2,5 TOTAL OB 29 TOTAL OB 59 OPTIONNELS OPTIONNELS OPTIONNELS FGI-ROI-401 FGI-TAU-421 AUTOMATISME II TRANSFERT CALCUL THERMIQUE ET FGI-TCI-424 FGI-TCI-426 MACHINES INDUSTRIELLES A GRANDE VITESSE MESURES ET METHODES EXPERIMENTALES FGI- TCI-424 FGI- TCI-426 FGI-TCI-51 FGI-TAU-52 SURETE DE FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE 4 27

28 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Axe Semestre 7 Semestre 8 NIVEAU 5 Désignation Nbre Credits Désignation Nbre Credits Désignation Nbre Credits UE OBLIGATOIRES FGI-GCI-401 FGI-TCI-408 FGI-GCI-402 FGI-GCI-40 FGI-TCO-401 FGI-TCO-402 FGI-TCO-405 FGI-TCI-420 FGI-TCI-40 FGI-TCI-404 UE OBLIGATOIRES ELEMENTS FINIS FGI-TCI-41 MECANIQUE DES FLUIDES APPLIQUEE CALCUL DES STRUCTURES METHODE VARIATIONNELLE GESTION FINANCIERE ECONOMIE INDUSTRIELLE THEORIE DE LA DECISION PROCEDES GENERAUX DE CONSTRUCTION MATERIAUX ET DURABILITES DES CONSTRUCTIONS CONTRÔLE NON DESTRUCTIF FGI-TCI-409 FGI-TCI-41 FGI-TCI-405 2,5 FGI-TCI-41 2,5 2,5 4 FGI-TAU-422 FGI-TCO-40 FGI-TCI-501 FGI-TCO-404 FGI-TCI-40 DIMENSIONNEMENT INFORMATIQUE DES STRUCTURES PLAQUES COQUES INSTABILITE STRUCTURES I ET DES MATERIAUX CALCUL AU FEU DES STRUCTURES METALLIQUES TRIBOLOGIE ET THEORIE DE L'USURE ERGONOMIE 2,5 CALCUL DYNAMIQUE AVANCE I NEGOCIATION COMMERCIALE CONSTRUCTION METALLIQUE I UE OBLIGATOIRES FGI-TCI-502 FGI-TCI-50 FGI-TCI-504 FGI-TCI-505 FGI-TCO-501 FGI-TCO-502 FGI-TCO-50 FGI-TCO-504 2,5 FGI-TCI-50 FGI-TCI-51 CALCUL DYNAMIQUE AVANCE II CALCUL A LA RUPTURE ET A LA FATIGUE MECANIQUE NON LINEAIRE MATERIAUX COMPOSITES PLANIFICATION DE L'ENTREPRISE GESTION DE LA MAINTENANCE APPROFONDIE GESTION DE LA QUALITE ET DES NORMES GESTION ET CHOIX ECONOMIQUE DES GRANDS PROJETS CONSTRUCTION METALLIQUE AVANCEE INSTABILITE DES STRUCTURES II 4 2,5 2,5 2,5 2,5 4 28

29 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TAU-421 TRANSFERT CALCUL THERMIQUE ET FGI-TCI-52 FGI-GCI-52 FGI-TCI-5 TECHNOLOGIE DES INSTALLATIONS ET EQUIPEMENTS INDUSTRIELS OUVRAGES SPECIAUX BUREAU D'ETUDE CONSTRUCTION INDUSTRIELLE QUALITE LOGISTIQUE FGI-HSE-514 PROJET DE FIN D'ETUDES TCI TOTAL OB 2,5 TOTAL OB 29 TOTAL OB 59 OPTIONNELS OPTIONNELS OPTIONNELS FGI-HSE-446 FGI-TCI-407 PSYCHOLOGIE INDUSTRIELLE GESTION DE LA PRODUCTION FGI-TCI-422 FGI-TCI-426 FIABILITE ENDURANCE ET MESURES ET METHODES EXPERIMENTALES FGI-TCI-51 FGI- TCI- 424 FGI- TCI- 426 FGI-TCI-506 SURETE DE FONCTIONNEMENT MODELISATION EXPERIMENTALE 5 29

30 NIVEAU IV FGI-GCI MÉTHODE DES ÉLÉMENTS FINIS - imprégner les concepts de base du calcul par la MEF. - initiation à la conception d un programme d éléments finis. Programme : Rappels sur les principes variationnels en mécanique approximation par éléments finis divers types d éléments formulation intégrale présentation matricielle méthodes numériques technique de programmation Applications : calcul des structures Mini-projet. FGI-TCI MECANIQUE DES FLUIDES APPLIQUEE - Donner les fondements pratiques pour la résolution des problèmes posés par les fluides. Programme : Ecoulement en conduite (écoulement stationnaire : pertes de charge, méthodes de calcul des réseaux.. Ecoulement non stationnaire des fluides compressibles : théorie des caractéristiques et méthodes numériques d application [Bergeron, Hartree.. ] aux écoulements liquides[coup de bélier] et de gaz) Similitudes et analyse dimensionnelle Conduites forcées (constitution, pose, calculs des conduits et circuits hydrauliques, protection, essais, tracé en plan et profil en long) Adduction par refoulement (les pompes, courbes caractéristiques, points de fonctionnement couplage pompe conduite de refoulement, débits, équipement électrique et hydraulique, captage, dispositifs anti bélier).

31 FGI-GCI-409 PLAQUES ET COQUES - initier au dimensionnement des structures plus élaborées [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Programme : Milieux curvilignes Théorie locale et globale de coques de Kirchhoff Love Coques minces Coques épaisses plaques isotropes et orthotropes méthodes de dimensionnement informatique Calcul du 2nd ordre, stabilité. FGI-GCI-402 CALCUL DES STRUCTURES - maîtriser l action des sollicitations que subissent les structures en se déformant Programme : Introduction et généralités Initiation aux formes structurelles élémentaires Action sur les constructions Structures en arc et caténaires et applications Typologie des poutres et poteaux, portiques, ossatures étagées Structures en treillis, principes de triangulation, contreventement d ossatures par système en treillis et applications Analyse plastique, ruines des composants d assemblages Mini-projet FGI-GCI-40 MÉTHODES VARIATIONNELLES Objectif : - initier aux théories utilisées dans l approximation numérique des équations rencontrées en mécanique Programme : 1 Espaces de Frechet fonctions convexes Variétés de dimension quelconque et vecteurs tangents

32 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 recherche d extremum et problème de point selle équations elliptiques équations paraboliques équations hyperboliques inéquations variationnelles approximations numériques Introduction au problème de contrôle optimal EC FGI-TCI-40 CONSTRUCTION METALLIQUE 1 - Donner un ensemble des connaissances sur la conception et le calcul des structures métalliques Programme : Le matériau acier, résistance des sections et des barres Introduction aux Eurocodes Actions sur les structures Combinaisons d actions Membrures tendues, fléchies, comprimées Déversement, voilement et flambement des membrures FGI-GCI-44 THEORIE DE LA HOULE LINEAIRE - Donner aux apprenants les moyens d intégrer les effets de la houle dans la conception et de dimensionnement des ouvrages maritimes. Programme : La réflexion de la houle o Réflexion sur une paroi verticale o Réflexion sur un plan incliné La diffraction de la houle o Définition de la diffraction o Méthodes de calcul des plans de diffraction 2

33 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Action de la houle sur les ouvrages en mer et les ouvrages de retenue o Les digues verticales o Les digues à talus o Les digues mixtes FGI-TCI MECANIQUE DES FLUIDES NUMERIQUES Acquérir les bases de la modélisation en mécanique des fluides pour aborder les opérations unitaires de génie des procédés et le génie hydraulique. Acquérir les outils élémentaires d analyse numérique et maîtriser l'utilisation des logiciels CFD. Acquérir les outils de simulation numérique des problèmes d'équations aux dérivées partielles et maîtriser leur utilisation pour traiter plusieurs exemples en situation réelle, notamment pour des problèmes issus de la mécanique des fluides Maîtriser o les principaux modèles de la mécanique des fluides compressibles et incompressibles et leur domaine d'application : équations d'euler et de Navier-Stokes, équations de Saint Venant, modèles de turbulence... o Les méthodes de volumes finis pour la mécanique des fluides (maillage, schémas numériques usuels, précision, stabilité,...) et les techniques de mise en œuvre associées à un logiciel libre de CFD (OpenFOAM, CASTM). Description : Programme (contenu détaillé) : A partir du modèle de Navier Stokes, on développe les modèles restreints usuels d'écoulements incompressibles tels que : Stokes (écoulement rampant), Euler (écoulement inertiel sans viscosité), Prandtl (couche limite laminaire) et Reynolds (écoulement turbulent). On décrit les notions de mécanique des fluides suivantes : théorème d'euler, théorème de Bernoulli, fluide parfait, écoulement irrotationnel, interaction fluide paroi (couche limite dynamique et thermique), coefficient de traînée. La turbulence est décrite à travers la notion de viscosité turbulente, le profil universel de loi logarithmique, le modèle k-epsilon et les différentes échelles de la turbulence. On présente les outils mathématiques de résolution des problèmes de moindres carrés, d'équations non linéaires et d'équations différentielles ordinaires et on met en œuvre un logiciel CFD en vue de son utilisation intensive dans la suite. On développe les méthodes de résolution numérique des équations aux dérivées partielles : problèmes aux variations évolutifs ou stationnaires avec conditions aux limites. On présente la classification des problèmes différentiels d'ordre 2, et les différents types de conditions aux limites. La méthode des différences finies est utilisée pour la

34 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 résolution des problèmes elliptiques et paraboliques. Les problèmes de calcul d écoulement en conduite, établi, laminaire et turbulent, illustrent cette partie de cours. Contenu détaillé: - Panorama des différents modèles de la mécanique des fluides (dans le prolongement du cours de ème année) et de leur hiérarchie : équations du mouvement des fluides visqueux compressibles et incompressibles, équations moyennes des écoulements turbulents, couche limite, combustion, écoulements à surface libre... - Méthodes des volumes finis pour les écoulements de fluides compressibles : schémas décentrés usuels, méthod, schémas implicites, traitement des termes de diffusion... - TP OpenFOAM, CASTM (perte de charge en conduite, écoulement autour d'un profil...) afin d'illustrer différents aspects du cours. Evaluation : Contrôles écrits Travaux pratiques Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Travaux Pratiques, TPE. FGI-TCI MECANIQUE DES FLUIDES APPLIQUEE - Donner les fondements pratiques pour la résolution des problèmes posés par les fluides. Programme : Ecoulement en conduite (écoulement stationnaire : pertes de charge, méthodes de calcul des réseaux.. Ecoulement non stationnaire des fluides compressibles : théorie des caractéristiques et méthodes numériques d application [Bergeron, Hartree.. ] aux écoulements liquides[coup de bélier] et de gaz) Similitudes et analyse dimensionnelle Conduites forcées (constitution, pose, calculs des conduits et circuits hydrauliques, protection, essais, tracé en plan et profil en long) Adduction par refoulement (les pompes, courbes caractéristiques, points de fonctionnement couplage pompe conduite de refoulement, débits, équipement électrique et hydraulique, captage, dispositifs anti bélier) Structures profilées (portances, souffleries, etc.). 4

35 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-422 FIABILITE ET ENDURANCE Objectif : - Savoir évaluer de manière précise le cycle de vie d une machine - Calculer les différents modèles de fiabilité. Programme : Caractérisation des éléments de structure et essais mécaniques Evaluation de la fiabilité opérationnelle Calcul de la durée de vie optimale d une machine ; Calcul de rentabilité d une machine ; Modèle de fiabilité Exponentielle et Paris Les données de fiabilité. Les Indicateurs de fiabilité. Les essais d endurance Evaluation de la durabilité Initiale et opérationnelle FGI-TCI ANALYSE DE FABRICATION II (PROJET) L'étudiant devra être capable de : élaborer un avant projet d'analyse de fabrication d'une pièce simple à partir de l'étude de sa cotation et définir les moyens de production adéquats. concevoir, en phase d'avant-projet, un système mécanique simple, y compris liaison pivot par roulements à contact radial, en intégrant les contraintes de fabrication simples : faisabilité de moulage / usinage, prise en compte des tolérances de fabrication pour le choix des jeux unidimensionnels. Description : Programme (contenu détaillé) : - Cotation : Découverte de la lecture et de l'analyse des spécifications géométriques et dimensionnelles - Analyse de fabrication : étude des différentes techniques et méthodes de production par usinages. Applications par la recherche d'avant projets d'analyse de fabrication. - Analyse de mécanismes sur plans et réalisation d'avant-projets avec montage d usinage ; - Outillage ; 5

36 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai Simulation d usinage. Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, TP usinage, TPE. FGI-TCI MACHINES ET CONCEPTION Par groupe de deux, les étudiants font la synthèse de la transmission mécanique de puissance à partir d'un projet de mécanisme à engrenages. Description : A partir d'un sujet posé à chaque groupe de deux étudiants comprenant les données suivantes : - Contexte d'utilisations, géométrie ; - données d'entrée et de sortie ; - durée de vie souhaitée. Chaque étudiant établit avec son binôme: - une notice de calcul complète de l'ensemble du mécanisme, - un dessin en coupe du mécanisme Organisation : L'avancement des travaux des étudiants est suivi par un enseignant qui les conseille au fur et à mesure de leur avancement Evaluation : Etude cinématique de transmission de puissance L'évaluation des objectifs est réalisée par : - la cohérence des résultats et leur exactitude - la faisabilité du mécanisme conçu Le système d'évaluation aide les étudiants à atteindre ces objectifs car leur résultat nécessite leur maîtrise Deux notes : une pour la notice et une autre pour le dessin Méthodes d'évaluation : Rapport et examen de synthèse FGI-TCO-50 - GESTION DE LA MAINTENANCE APPROFONDIE - Acquérir les méthodes de gestion de la maintenance et de mise en place d une GMAO - Savoir utiliser les outils informatiques pour la maintenance. 6

37 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Programme : Généralités sur la maintenance industrielle Exploitation d un historique de défaillance (implémentation du retour d expérience) Lubrification et analyse des huiles (Sauf TTIC) Analyse vibratoire Capteurs et mesures Télésurveillance TP de GMAO Applications des outils CND FGI-TCI-41 - DIMENSIONNEMENT INFORMATIQUE DES STRUCTURES A la fin de ce module, l'étudiant devra pouvoir utiliser les méthodes numériques pour concevoir des structures. Il devra être capable de maîtriser au moins un logiciel de calcul de structure dans un domaine défini. L'étudiant devra être capable de : d'analyser la tenue d'une structure ou pièce mécanique soumise à un chargement statique ou dynamique en utilisant un logiciel industriel (Robot, Solidworks, SAP, ANSYS, ABAQUS, etc.), connaître les limitations de la méthode et les précautions à prendre pour obtenir des résultats fiables. Description : Programme (contenu détaillé) : Cours et TD. Le concept d'élément fini. Formulation traditionnelle de la mécanique des structures. Méthode des déplacements. Elément barre. Elément poutre. Eléments de contraintes planes. Symétries. Couplage de degrés de liberté. Thermo-élasticité. Dynamique des structures (analyse vibratoire, calcul sismique, calcul au vent, etc.). TP. Techniques de maillage : maillages libres et réglés. Application des conditions aux limites. Analyse des propriétés physiques associées aux éléments. Evaluation de la précision des modèles. Analyse des résultats. Organisation (déroulement) : Un projet pluridisciplinaire complètera cet enseignement. Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Travaux Pratiques, TPE 7

38 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI FAO MONTAGE D USINAGE A la fin de ce module, l'étudiant devra avoir compris et pourra expliquer (principaux concepts) : les méthodes et la mise en œuvre de l'usinage CN et la FAO à partir d'une définition numérique ainsi que les méthodes de contrôle. L'étudiant devra être capable de : D'élaborer une gamme d'usinage d'une pièce et le programme CN ISO, manuellement ou en FAO. D'élaborer une gamme de contrôle MMT ou de concevoir un montage de contrôle. Description : Programme (contenu détaillé) : Langage ISO CN, FAO avec ProwildFire, réalisation de pièces sur Mo CN. Le contrôle qualité : Métrologie, montage de contrôle, gamme et méthode de mesure et de contrôle, les matériels associés. Organisation (déroulement) : 2,5h de cours de FAO, 2,5h de cours de contrôle qualité, 2,5h de TD de CN et FAO, 5h de TD de contrôle qualité, 16h de TP CN et FAO Evaluation : Pour le contrôle qualité : par un examen écrit Pour la CN et la FAO : par la mise en oeuvre de programmes CN et FAO, établis par les étudiants, sur machines outils industrielles. En quoi le système d'évaluation aide les étudiants à atteindre ces objectifs? Par une mise en oeuvre pratique de leurs connaissances en réalisant eux même leurs pièces. Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Travaux Pratiques, TPE. FGI-TAU TRANSFERT ET CALCULS THERMIQUES Assimiler les principaux concepts: - Transferts thermiques et échangeurs de chaleur ; - Ecoulements de fluides réels gravitaires ou pas. L'étudiant devra être capable de : - Réaliser des bilans variés de transferts thermiques d enceinte soumis à des conditions aux limites réelles ; - Dimensionner un échangeur de chaleur ; - Dimensionner des réseaux gravitaires ou avec pompes. 8

39 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai Dimensionner les pièces travaillant dans les environnements thermiques (fonderies, échangeurs, réacteurs). Description : Programme (contenu détaillé): - Conduction en régime transitoire et stationnaire (loi de Fourier, diffusion, rayonnement, radiations, méthodes d intégration numérique). Echanges radiatifs dans les enceintes (méthode des radiosités) ; - Dynamique des Fluides réels. Pompes. Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Travaux Pratiques, TPE. FGI-TCI MESURES ET METHODES EXPERIMENTALES Assimiler : Le fonctionnement des différents capteurs utilisés pendant les TP. Il saura les mettre en œuvre dans le cadre d'une démarche expérimentale afin de résoudre un problème posé. Il devra avoir acquis une démarche critique quand aux résultats obtenus. La modélisation aléatoire des mesures, la notion d'intervalle de confiance et de test statistique, la construction d'un modèle linéaire. L'étudiant devra être capable d'analyser et de quantifier les diverses composantes d'une erreur de mesure, de construire un modèle statistique à partir d'un ensemble d'observations recueillies afin de confirmer ou infirmer des hypothèses sur le phénomène étudié, de planifier les expériences de manière optimale dans des cas simples. Description : Programme (contenu détaillé) : Mesure de température, Technique du vide, Laser, Extensomètre, Couche mince, Mesure Optique, Mesure de Pression. Chaque TP permet ''aborder la physique des différents capteurs, leur fonctionnement et leur condition d'utilisation. Chaque capteur est ensuite utilisé dans le cadre de différentes mesures qui sont ensuite dépouillées, commentées, critiquées? Pour la partie statistique : - Modélisation aléatoire des mesures : erreur systématique, erreur aléatoire, construction d'intervalles de confiances, comparaison de deux séries de mesure. - Modèle linéaire : ajustement par moindres carrés, intervalles de prédiction, validation du modèle, choix de modèles, test de Fisher de sous-modèles. 9

40 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai Initiation à la planification expérimentale : critères d'optimalité, plans factoriels, estimation des effets principaux et des effets d'interaction des différents facteurs. Evaluation : Pour la partie expérimentale, un examen de TP où il est demandé à l'étudiant de résoudre un problème en utilisant une ou plusieurs techniques utilisées pendant l'année. + Examen écrit. Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Travaux Pratiques, TPE. FGI-TCI-41 INSTABILITE I Pendant le fonctionnement de certaines structures ou mécanismes, il peut apparaitre une instabilité au niveau de l équilibre de la structure. L objectif de ce cours est de définir les conditions qui garantissent un équilibre stable ou asymptotiquement stable d une structure. Programme : Equilibre d un système évolutif (Stabilité et instabilité, les principes de LIAPOUNOV) Equilibre dépendant d un paramètre Critère de seconde variation Applications sur différents systèmes mécaniques (articulés, continus, à barres, etc.) FGI-TCI-51 INSTABILITE II Appliquer à des structures réelles la théorie de l instabilité. L apprenant doit être capable d effectuer une analyse au-delà de l équilibre lorsque les phénomènes d instabilité apparaissent. Programme : 40

41 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Divers types de bifurcation (mode simple et mode multiple) Echanges de stabilité Prise en compte des imperfections géométriques Application au flambage des colonnes, portiques et plaques. FGI-TCI ANALYSE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES INDUSTRIELS Comprendre les différentes méthodes d analyse et de conception des systèmes industriels. Description : Analyse fonctionnelle : -Analyse de la valeur - Fonctions de service - Fonctions techniques - Outils d analyse, FAST, SADT, AMDEC, ISHIKAWA, PARETO etc. Bureau d'étude : un projet à réaliser sur un sujet pratique (théorique ou appliqué) Evaluation : Pour l'analyse fonctionnelle, deux examens écrits. Pour le projet, un rapport et une soutenance. Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Exposé FGI-TCI THEORIE DE LA COUPE Étudier les paramètres fondamentaux qui conditionnent la coupe des métaux pour optimiser une opération de coupe. Description : Analyse de la formation du copeau, usure des outils, matériaux à outils, puissance et efforts de coupe, affûtage des outils, optimisation des conditions de coupe, usinage grande vitesse. Visite d'une entreprise spécialisée dans les travaux d usinage si possible. Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, TP et Travaux Pratiques 41

42 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI MACHINES ET SYSTEMES HYDRAULIQUES Savoir concevoir un composant hydraulique (approche concepteur), savoir définir une architecture de système hydraulique (approche intégrateur), prédimensionner et sélectionner ses constituants, évaluer ses performances. Description : L'enseignement combine une approche montante et descendante. Une partie est dédiée à l'analyse technique et la conception de composants hydrauliques (pompes, moteurs, vérins et organes de distribution). L'autre partie se concentre sur l'analyse et la synthèse des systèmes hydrauliques : élaboration d'une architecture de génération - distribution -transformation de puissance hydraulique, dimensionnement et sélection des divers constituants, validation des performances par simulation. Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Travaux Pratiques et TPE. FGI-TCI CONTRÔLE NON DESTRUCTIF L'étudiant devra connaître les principales techniques de CND ainsi que leurs avantages et inconvénients afin d'être capable de choisir la méthode de contrôle adaptée à un problème industriel donné. Théorie dans le domaine de la défectologie et du contrôle. Lien entre la fabrication et l'existence de défauts ainsi qu'entre les défauts et le comportement mécanique des pièces. Présentation des principales méthodes de Contrôles Non Destructifs : Ressuage et Magnétoscopie. Courants de Foucault : principes physiques, applications au tri des matériaux et à la détection de défauts. Ultrasons : bases physiques, applications industrielles. Radiologie (X et gamma) : bases physiques, dosimétrie, radioprotection, applications industrielles. Déroulement : - Cours - Travaux Pratiques en sous-groupe - Polycopié 42

43 FGI-TCI-405 MATERIAUX 4 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Objectif Le cours a pour objectif l acquisition des connaissances minimales en Science des Matériaux pour l analyse rationnelle et la modélisation des procédés et de leur influence sur la durabilité des pièces mécaniques fabriquées. Au terme du cours, l élève aura acquis : - Les principaux mécanismes de transformation de la structure (aux différentes échelles) lors d un procédé et les lois cinétiques qui les régissent. - Les principes généraux (mécaniques, thermodynamiques) régissant les lois de comportement utilisées pour la modélisation du procédé et les approches utilisées pour coupler la thermique et la mécanique. - La relation existante entre la microstructure des matériaux générée par les procédés et le comportement en service des pièces. L illustration du cours par des exemples relatifs à deux familles de matériaux différentes, par exemple métaux et polymères, apparaît nécessaire. Programme Influence du procédé sur la structure Anisotropie, textures des matériaux Solidification, aspects thermocinétiques Traitements thermiques des métaux Traitements thermomécaniques Traitements de surface Comportement du matériau lors de sa mise en forme et de son utilisation Aspects généraux des lois de comportement. Principaux types. Aspects thermodynamiques, Effet de la température, fluage. Exemples possibles : courbes limites d emboutissage, comportement viscoélastique des polymères Relation microstructure / contrainte résiduelle / déformation des pièces, gradient de propriétés Relaxation des contraintes résiduelles Notions sur la corrosion des matériaux Endommagement des matériaux, mécanique de la rupture Fatigue, durabilité 4

44 44 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201

45 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 NIVEAU V FGI-TCI-502 CALCUL A LA RUPTURE ET A LA FATIGUE Objectif : - Décrire les mécanismes de rupture des matériaux et de réaliser les essais de résistance au choc. Programme: Notions de bases sur les mécanismes de rupture : résistance théorique du matériau, types de rupture et micro mécanismes de rupture, Température de transition, Mécanismes de rupture à température élevée, Essai de Charpy, Fatigue Approche par intérieur Approche par l extérieur FGI-TCI-50 - MECANIQUE NON LINEAIRE Objectif : - initier aux matériaux non conservatifs et non linéaires élastiques, modèle nécessaire au cas de grande déformation Programme : Niveau 1 : Milieux dissipatifs et déformables Rappels sur la notion de sous différentielle rappels des principes de la thermodynamique milieux viscoélastiques milieux thermo-visco-élasto-plastiques milieux hystériques Niveau 2 : Elasticité non linéaire 45 Notion de lois de comportement ou fonction de réponse milieux incompressibles

46 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 théorème de représentation de Rivlin Ericksen et conséquences matériaux élastiques isotropes matériaux de St Venant matériaux hyperélastiques méthodes de résolution méthode d approximation numérique Niveau : Calcul au second ordre Equilibre stable Equilibre instable FGI-GCI-52 OUVRAGES SPECIAUX - Initier l élève aux techniques de conception et de dimensionnement des ouvrages spéciaux Programme : Présentation et description de quelques ouvrages spéciaux o Barrages o Ouvrages portuaires Principes de dimensionnement o Calcul des structures en arc o Calcul des coques de révolution o Calcul des câbles o Calcul des réservoirs et silos o Conception et calcul des ouvrages souterrains 46

47 47 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-TCI-51(1,2,) - BUREAU D ETUDE / BUREAU DES METHODES / BUREAU D'ETUDE CONSTRUCTION INDUSTRIELLE Permettre aux étudiants d'appliquer et développer leurs compétences en conception et calcul autour d'un projet industriel. A la fin de ce module, l'étudiant devra également avoir compris et pourra expliquer l'intérêt, les principes et les enjeux d'une démarche qualité, de la santé et de la sécurité au travail, et de la stratégie environnementale en entreprise. Enfin, l'étudiant aura expérimenté une conduite de projet proche de celle attendue en entreprise, saura comment conduire une réunion et comment rédiger un écrit professionnel. Description : Programme (contenu détaillé) : Les étudiants sont répartis en équipes concurrentes qui doivent répondre à un appel d'offre industriel. Organisation (déroulement) : L'enseignement est divisé en quelques cours magistraux et beaucoup de travail en groupe. Une forte autonomie est requise. Evaluation : Contrôle oral, Rapport, Exposé FGI-TCI MODELISATION EXPERIMENTALE Ce module constitue une approche théorique et expérimentale des principaux concepts mis en jeu dans le domaine de la qualité, de la sécurité, de l'environnement et de la mesure. Les thèmes suivant sont abordés : - plans d'expériences, - maîtrise des procédés statistiques. - défaillance de composants - métrologie et expérimentation - prise de décision et analyse de risque Cet ensemble de cours se veut motivant pour l'étudiant en le mettant en situation concrète vis-à-vis des problèmes auxquels il pourrait être confronté dans sa vie de futur ingénieur. Dans ce cadre, le fil directeur de la formation est de privilégier d'une part le travail par groupe autour de thèmes fédérateurs et très applicatifs et d'autre part en renforçant le lien entre les cours théoriques de leur cursus et les notions dont ils auront besoin au cours de stages pratiques en laboratoire et/ou en entreprise. L'étudiant devra notamment être capable de définir, construire et analyser un plan d'expérience d'un problème complexe de recherche.

48 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Description : Ce module est découpé en deux grandes parties : une partie liée à la théorie de la qualité, sécurité et l'environnement et une partie liée à l'expérimentation : La partie «théorique» mettant l accent sur : - Un cours de Plans d'expériences (DOE) : définition, historique, objectifs, bases scientifiques, choix du plan, construction, validation du modèle - Un cours de Maîtrise statistique des procédés (MSP) : les outils, la construction des cartes de contrôles, la variabilité des procédés, les indices de capabilité - Un cours de Risques environnementaux appliqués aux nanotechnologies - Un cours d introduction à la décision et analyse de risque La partie «expérimentale» mettant l'accent sur : le travail expérimental par groupe autour des thèmes fédérateurs de ce module : - Des applications à la métrologie (mesures AFM) - TP de laboratoire d'application à la métrologie - Un débriefing des plans d'expériences (DOE) Organisation (déroulement) : Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Travaux Pratiques, TPE FGI-TCI MATERIAUX COMPOSITES L'étudiant, à la suite de l'enseignement, devra être capable de concevoir une structure composite : - Choix du couple fibre/matrice, de la nature du composite (stratifié ou sandwich) et du procédé d'obtention. - Détermination du drapage et dimensionnement statique. - Dimensionnement à l'impact et prise en compte du vieillissement. - Conception des détails structuraux. Description : Programme (contenu détaillé) : Fibres et matrices, demi-produits. Composites stratifiés, sandwichs, 2D1/2,D, 4D. Marouflage, Placement de fibre, RTM, LRI, RFI. Réalisations dans l'aéronautique, la marine, l'automobile, l'éolien. Théorie des stratifiés et des structures sandwichs. Problématique de l'impact et du vieillissement. Règles de drapage. Calcul des jonctions. Projet d'application, exemple : calcul et design d'un caisson de voilure d'avion de voltige. 48

49 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Rapport, Examen FGI-TAU SURETE DE FONCTIONNEMENT Assimiler (principaux concepts) : Comprendre les concepts de base de la sûreté de fonctionnement et les méthodes et techniques d'obtention et de validation de la sûreté de fonctionnement d'un système. L'accent est mis sur le problème de la vérification et les algorithmes de modelchecking. L'étudiant devra être capable de : Appliquer ces connaissances génériques aux systèmes technologiques électroniques et logiciels. Description : Programme (contenu détaillé) : Introduction des problèmes à l'origine de la sûreté de fonctionnement. Présentation des classes de moyens de prévention, d'élimination et de tolérance aux fautes et des techniques de mise en œuvre de ces moyens. Spécialisation aux technologies électroniques et logicielles. Organisation (déroulement) : Cours, TP Evaluation : - Des travaux pratiques permettent de s'initier à la manipulation d'outils industriels Méthodes d'évaluation : Contrôle écrit, Rapport, TPE, Travaux Pratiques FGI-TCI CALCUL DYNAMIQUE AVANCE I Objectif Donner un socle minimal de connaissances pour pouvoir comprendre et maîtriser l'analyse du comportement vibratoire des pièces et systèmes mécaniques. En plus de l'acquisition des concepts de base, une des préoccupations principales est de permettre dans le temps imparti une certaine maîtrise des outils numériques de simulation utilisés en bureau d'études, principalement les logiciels commerciaux de modélisation par éléments finis. Illustrer les principaux concepts par des exemples expérimentaux. PROGRAMME Introduction aux phénomènes vibratoires Eléments de Mécanique analytique : 49

50 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 Equations de Lagrange. Equilibre, stabilité de l'équilibre, linéarisation. Oscillateur linéaire à N DDL Système conservatif associé : Fréquences propres et modes propres. Propriétés. Notions sur les systèmes dissipatifs. Vibrations de solides déformables Modèles de type poutre en flexion : Solutions analytiques et mise en évidence expérimentale des limites de celles-ci. Modélisation par E.F. en petites perturbations. Exemples des éléments de poutre. Réponse à une excitation (harmonique, périodique ou quelconque) Méthode modale Méthode directe Introduction à l'analyse modale expérimentale. Mesures des vibrations Notions d acoustique FGI-TCI CALCUL DYNAMIQUE AVANCE II Objectif Approfondir les notions acquises à l UE CALCUL DYNAMIQUE AVANCE I sur des structures avec des lois de comportements non linéaires. PROGRAMME Prise en compte des dissipations non linéaires dans les structures Prise en compte des dissipations autre que Rayleigh (non décomposables) Prise en compte de la non-linéarité de la matrice de rigidité Interaction fluide-structure Méthodes numériques 50

51 [CONTENU DE FORMATION TCI] 18 mai 201 FGI-GCI PROJET DE FIN D ETUDES Objectif : Les enseignements doivent permettre de confier aux étudiants des travaux personnels, individuels ou collectifs sous forme de projets tutorés pouvant concerner l ensemble des disciplines abordées Ces projets feront l objet de dossiers complets à réaliser si possible en liaison avec le milieu industriel. Programme : Gestion de projets (cahier de charges, choix techniques, coût, échéancier ) ; recherche de documentation ; analyse des solutions techniques existantes ; mise en œuvre de composants matériels et logiciels ; réalisation de prototypes ; validation de solutions techniques ; rédaction de documents techniques associés au projet. 51