UNIVERSITE PAUL SABATIER Unite de Formation et de Recherche PHYSIQUE CHIMIE AUTOMATISME TOULOUSE III STME MASTER GÉNIE CIVIL, GÉNIE MÉCANIQUE ET STRUCTURES. 1 année (M1) Parcours «Conception & Calcul des Structures» PRESENTATION DES ENSEIGNEMENTS SYLLABUS ANNEE 2006-2007 1
STME Master Génie Civil, Génie Mécanique et Structures. 1 année (M1) Le Master1 «Génie Civil, Génie Mécanique et Structures» mutualise les enseignements des filières Génie Civil, Génie de l Habitat, Génie Mécanique. Cette formule permet à chaque étudiant de se composer un parcours personnalisé en fonction du choix thématique: axe «Génie Civil / Génie de l Habitat», axe «Génie Mécanique» avec 2 parcours: -Conception et Calcul de Structures, -Techniques Avancées de Production. Les unités d enseignement (UE) proposées sont distribuées selon le shéma suivant: Génie Civil Génie de l Habitat Génie Mécanique Projet (a) 3 UEs parmi 6 (b) 1 UE 4 UEs parmi 9 (c) 3 UEs parmi 5 (d) 3 UEs parmi 6 (f) 5 UEs parmi 19 Langue + Gestion + Qualité (e) (g) (a) un projet de 6 semaines. (c) 4 UEs (ou 1 UE ) à choisir parmi 9. (b)(d) 3 UEs à choisir parmi 5 (ou 6) propres à chaque axe thématique. (e) 5 UEs à choisir parmi 19 communes. (f) 3 UEs à choisir parmi 6 pour l axe «Génie Civil / Génie de l Habitat». (g) 2 UEs Langue + Gestion et Langue + Qualité communes et obligatoires. 2
4 parcours types sont conseillés: CCS: GC: GH: TAP: Conception & Calcul des Structures, Génie Civil, Génie de l Habitat, Techniques Avancées de Production. Dans ces parcours, toutes les UEs (sauf le projet) correspondent à un volume de et valent 3 ECTS. Le projet qui se déroule sur 6 semaines vaut 18 ECTS. Chaque étudiant doit suivre 14 UEs de + le projet de 48h pour un total de 552 h. Les titres des différentes UEs sont indiqués dans le tableau ci-dessous. Une description plus précise des UEs de chaque parcours est donnée dans la suite du document. UEs(b) UEs(c) UEs(d) UEs(e) UEs(f) -Béton précontraint. -Asservissements Mesures. -Aérodynamique. -Acoustique bâtiment. -Architecture et environn mt -Energies renouvelables -Chauffage et clim. -Conception niveau 2. -Conception niveau 1. thermique. & climato. & climato. -Théorie de la coupe -FAO bidim. -Eclairage. -Performances acoustiques. -Etudes des systèmes GC & FAO tridim. -Mécanique des fluides. -Etude des équipements -Modélisation et TP. & initiation recherche. -Fabrication niveau 2 -Mécanique des sols. thermiques. -Béton armé et ouvr. zones -Machines outils numérisées & Investissem nt Rentabilité. -Ouvrages métalliques -Organisation des systèmes sismiques. -Mécanique vibratoire. -Plastique, emboutissage & mixtes. de production. -Pollution, aérosols & -Méthode des éléments finis & métrologie. -Procédés de fab. GC. -Performance thermique des traitement de l air. -Obtention des bruts -Stabilité des ouvrages. enveloppes. & imachines spéciales. -Résolution numérique des problèmes mécaniques. -Structures. -Systèmes automatiques. -Transferts thermiques. -Usage des bâtiments & habitabilité. -Outillage & simulation. -BE bâtiment. -Conception des équipem nts. -Etude de prix, gestion chantier. -Fatigue Rupture. -Gestion de production. -Optimisation de Production. -Plaques & mat. composites.. -Règlement thermique, incendie et électrique. Noter que pour des raisons d organisation, le projet des parcours: Conception & Calcul des Structures et Techniques Avancées de Production se déroule au premier semestre alors que le projet des parcours: Génie de l Habitat et Génie Civil est organisé au second semestre. 3
STME (M1) Parcours «Conception & Calcul des Structures» Responsable: Michel SUDRE sudre@cict.fr Le parcours «Conception & Calcul des Structures» propose une formation avancée en conception et calcul. Il comporte 15 Unités d Enseignement pour un total de 552 heures et 60 ECTS: au premier semestre: 2M7GMPM Projet page 5 2M7GL5M Langue vivante & Qualité page 5 2M7GM1M Conception 1 page 6 2M7GM2M Structures page 6 2M7GM3M Systèmes automatiques page 7 au second semestre: 2M8GM1M Asservissements & Mesures page 8 2M8GM2M Mécanique Vibratoire page 8 2M8GM3M Méthode des Eléments Finis page 9 2M8GM4M Résolution Numérique des pb de la Méca. page 9 2M8GL6M Langue vivante & Gestion page 10 2M8GMAM Fatigue & Rupture page 10 2M8GMBM Plaques & Matériaux Composites page 11 UM8MM1M Aérodynamique page 11 UM8MM2M Conception 2 page 12 UM8MP5M Plastique, Emboutissage & Métrologie page 12 4
STME (M1) Parcours «Conception & Calcul des Structures» 1 semestre 2M7GMPM 48 h Projet Responsable: André PERE pere@cict.fr TD TP TER ECTS 24 h 24 h 100 h 18 Réalisation d un avant projet en réponse à un appel d offre. Rédaction d un rapport écrit et présentation orale avec diapositives. 2M7GL5M Langue vivante: 24 h Langue vivante & Qualité Responsable: Laurent BERQUEZ berquez@lget.ups-tlse.fr 24 h 2 Qualité: 12 h 12 h 1 Etudes de cas. Mise en place d une démarche «qualité» dans l entreprise en Génie Mécanique 5
2M7GM1M Conception 1 Responsable: Nicolas BONNEAU bonneau@lgmt.ups-tlse.fr 6 h 30 h 3 Contenu & objectifs Les thèmes de ce cours de conception mécanique sont : 1 Dimensionnement et conception des arbres (statique, fatigue, contraintes technologiques, ) 2 Transmission de puissance par engrenage ( cinématique des engrenages cylindrique, dimensionnement, ) L'application du cours donne lieu à des projets de bureau d'étude illustrant les notions du cours. 2M7GM2M Structures Responsable: Michel SUDRE sudre@cict.fr 12 h 18 h 6 h 3 Ce cours de RdM niveau 2 est la suite du cours de L3 TAC. Après avoir fait le point sur les notions acquises en L3, il aborde l étude du flambement, de la torsion et de l effort tranchant. Les différentes méthodes permettant de traiter les problèmes hyperstatiques sont présentées. Un soin particulier est accordé à l étude des contraintes (dépouillement-visualisation) grâce à l utilisation du logiciel RdM 6. 6
2M7GM3M Systèmes automatiques Responsable: Michel AGULLO agullo@cict.fr 18 h 12 h 6 h 3 1 Notion de système asservi 2 Fonction de Transfert. Diagrammes de Bode. 3 Calcul des fonctions de transfert des systèmes simples avec la transformation de Laplace. 4 Modélisation et performances des systèmes du premier et deuxième ordre. 5 Stabilité d'un système asservi. 6 Performances statiques et transitoires. 7 Correction PID. Méthode de Ziegler-Nichols. L objectif est de Modéliser et analyser simplement le fonctionnement des systèmes automatisés. 7
STME (M1) Parcours «Conception & Calcul des Structures» 2 semestre 2M8GM1M Asservissements & Mesures Responsable: Jean-Luc FRANCESCHI jean.luc.franceschi@lget.ups-tlse.fr Asservissements: 24 h 1 Identification d'un système. Fonction de transfert approchée. 2 Correction par avance et retard de phase. 3 Correction par actions combinées. 4 Etude approchée et correction des systèmes echantillonnés. L objectif est d améliorer les performances dynamiques d'un système, étudier simplement un système commandé par un calculateur, présenter les chaînes d'acquisition numérique du signal et analyser succinctement ses performances. Mesures: 12 h 12 h 6 h 6 h 2 6 h 6 h 1 Stucture d'une chaîne d'acquisition du signal. Capteurs Conditionnement du signal: Amplification et filtrage 2M8GM2M Mécanique vibratoire Responsable: Michel SUDRE sudre@cict.fr 15 h 15 h 6 h 3 1 Oscillateur linéaire à 1 DDL 2 Oscillateur linéaire à N DDLs 3 Dynamique des poutres 4 Méthode de Rayleigh-Ritz pour un petit nombre de DDL. 5 Méthode des Eléments Finis. L objectif est de présenter: -la notion de modes et fréquences propres pour les systèmes discrets linéaires. -les méthodes utilisées pour la prédiction du comportement dynamique des structures. 8
2M8GM3M Méthode des Eléments Finis Responsable: Jean-François FERRERO jean-francois.ferrero@supaero.fr 12 h 24 h 3 1 Presentation de la MEF en calcul linéaire 2 Eléments 1D 3 Eléments 2D 4 Symétrie-AntiSymétrie Corps Rigide Précontrainte Chargement thermique 5 Dynamique L objectif est de présenter la Méthode des Eléments Finis comme outil de calcul des structures en insistant sur les problèmes de modélisation. Le cours fait référence à la pratique de la méthode sur le logiciel NASTRAN qui est utilisé en application. 2M8GM4M Résolution Numérique des problèmes de la Méca. Responsable: Jean-François FERRERO jean-francois.ferrero@supaero.fr 12 h 24 h 3 1 Méthode des Différences Finies 2 Problèmes dépendant du temps (méthodes implicites-explicites) 3 Résolution de sytèmes non linéaires (Newton-Raphson) 4 Initiation au calcul formel et à l optimisation. Apprentissage des logiciels MatLab, Maxima (clone libre de Maple) et du solver d Excel. Mise en pratique des notions vues en cours sur le logiciel Excel. L objectif est de présenter les outils les plus couramment utilisés pour aider à résoudre les problèmes classiques de la méca: intégration d équations du mouvement, calcul de structures, recherche de champs de contraintes ou de températures, calcul de modes et de pulsations propres, etc.. 9
2M8GL6M Langue vivante: Gestion: 24 h 12 h Langue vivante & Gestion Responsable: Laurent BERQUEZ berquez@lget.ups-tlse.fr 24 h 2 12 h 1 Ce module vise à former les étudiants aux principes du management de projet, sur les dimensions opérationnelle, financière et relationnelle: les principes du management d'un projet - le cycle de vie d'un projet - la gestion des risques - les planifications opérationnelle et financière du projet - le suivi opérationnel et le suivi financier du projet - la stratégie de maitrise des délais et des coûts 2M8GMAM Fatigue: Rupture: 18 h 18 h Fatigue & Rupture Responsable: Lise DURAND durand@cemes.fr 6 h 9 h 3 h 1.5 Cours TD TP 6 h 9 h 3 h 1 Matériaux 2 Céramiques 3 Moyens d'analyse structurale (Rayons X - Microscopie Electronique) 4 Moyens d'observation 5 Plasticité - Lois de comportements 6 Fatigue 7 Rupture Les objectifs: -1- Présenter les notions de bases sur les matériaux -2- Présenter les différents moyens d'observation et d'analyse des matériaux -3- Présenter la plasticité et le comportement des matériaux -4- Donner des notions de rupture et de fatigue ECTS 1.5 10
2M8GMBM Plaques: 15 h Matériaux Composites: 21 h Plaques & Matériaux Composites Responsable: Jean-Jacques BARRAU barrau@cict.fr 6 h 9 h 1 Cours TD TP 9 h 9 h 3 h 1 Théorie des plaques homogènes isotropes 2 Flambage des plaques 3 Calcul en Post Flambage 4 Méthodes de Fabrication des structures composites 5 Caractéristiques mécaniques d'un pli unidirectionnels 6 Critères de rupture 7 Plaques stratifiées Les objectifs: -1- Présenter les notions relatives à la théorie des plaques homogènes isotropes -2- Donner les méthodes de calcul en flambage et post-flambage -3- Présenter les méthodes calcul et de fabrication des structures composites ECTS 2 UM8MM1M Aérodynamique Responsable: Lise DURAND durand@cemes.fr 16 h 16 h 4 h 3 1 Fluides visqueux 2 Pertes de charge (laminaire, turbulent) 3 Similitude, nombres adimensionnels 4 Traînée et portance Les objectifs: -1- Compléter les notions de mécanique des fluides (fluides visqueux, pertes de charge) -2- Introduire les notions de similitudes -3- Comprendre les notions de traînée et de portance 11
UM8MM2M Conception 2 Responsable: Nicolas BONNEAU bonneau@lgmt.ups-tlse.fr 6 h 30 h 3 Les thèmes de ce cours de conception mécanique sont : 1 Outils d'analyse fonctionnelle en vue de l'élaboration d'un cahier des charges fonctionnel. (analyse fonctionnelle du besoin, analyse fonctionnelle technique) 2 Freins et embrayages (dimensionnement statique, dynamique et thermique, contraintes technologiques) L'application du cours donne lieu à des projets de bureau d'étude illustrant les notions du cours. UM8MP5M Plastique: 20 h Emboutissage: 8 h Métrologie: 8 h Plastique, Emboutissage & Métrologie Responsable: Guillaume COHEN cohen@cict.fr 12 h 8 h 1 Cours TD TP 8 h Cours TD TP 8 h ECTS 1 ECTS 1 Plastique : Matériaux et transformation de la matière - Rhéologie et simulation Application pratique à l injection plastique Emboutissage : Travail des métaux en feuilles- Application à l emboutissage Métrologie: Utilisation des moyens de mesure pour le contrôle des pièces mécaniques Travaux pratiques de -Mécanique vibratoire [2M8GM2M] -Fatigue & Rupture [2M8GMAM] -Plaques & Matériaux composites [2M8GMBM] 6h 6h 3h Responsable: Christophe BOUVET bouvet@lgmt.ups-tlse.fr 12