Mécanique du Solide et des Matériaux

Ce cours de Mécanique du solide est orienté vers l'aspect propriétés mécaniques des matériaux. Après introduction des concepts fondamentaux contrainte, déformation, énergie, il développe les principaux types de comportement en dégageant leur origine physique. Les caractéristiques viscoélastiques, plastiques, rupture des grandes classes de matériaux sont abordées en parallèle avec l'étude des lois comportements correspondantes. Une étude des sollicitations simples dégage les idées directrices guidant le choix d'un matériau en fonction de l'application visée (structure et chargement).

Généralités
• La résistance des matériaux: Structure et Sollicitation.
• L'histoire de la Science des matériaux: l'émergence des concepts modernes.

Contraintes et Déformations
• Tenseur des contraintes, , Equation fondamentale de l'équilibre.
• Tenseur des déformations: Propriétés.
• Travail de déformation, Principes de la méthode des éléments finis.

Comportements fondamentaux
• Elasticité cristalline et haute Élasticité: Raideur des liaisons atomiques
• Elasticité linéaire:Modules élastiques, équation de Lamé
• Problèmes plans et techniques expérimentales d'analyse des contraintes
• Résistance théorique au cisaillement , Critères de Plasticité.
• Plasticité parfaite, Écrouissage, Fluage.
• Ductilité des métaux : dislocations.
• Le paradoxe de la résistance théorique à la rupture.
• Critère local: le facteur d'intensité des contraintes (Irwin).
• Critère énergétique: la longueur de Griffith et le travail de fracture.
• Propagation et blocage d'une fissure. matériaux fragiles.

Matériaux et Structures
• Flambement: coefficient de charge (structure), d'efficacité (matériaux).
• Matériaux hétérogènes: Inclusion, composites.
• Contact, Adhésion et Mécanique de la rupture.

Les travaux pratiques associés portent sur:
• Les sollicitations simples: traction, flexion et torsion
• L'analyse expérimentale des contraintes: extensomètrie à jauges et photoélasticimétrie
• La mécanique vibratoire: modes propres, la mise en évidence des comportements plastiques et de rupture sur des essais de traction.

Les projets de 3ème année portent sur l'étude du comportement mécanique de matériaux fragiles (rupture et déchirures) broyage) et de matériaux granulaires en relation directe avec les travaux de l'équipe de recherche.

Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes