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Résistance des matériaux

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 2 activités d'apprentissage :
    • Résistance des matériaux
    • Outils mathématiques pour RDM
  • En 2026-2027, elle s'organise au premier quadrimestre et deuxième quadrimestre et couvre 6 crédits (ECTS).
  • L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Gramme
  • Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
  • Modalités d'enseignement
    • Auditoire
    • Groupe classe
    • Sous-groupe

Activité d’apprentissage

Les finalités de l'UE

Cette UE de résistance des matériaux (RDM) permettra notamment d'amener l'étudiant à dimensionner/vérifier une structure isostatique formée de poutres. Pour cela, il sera amené à déterminer les contraintes qui sont engendrées dans une structure par des forces extérieures données, et les déformations qui en résultent. 
Ces compétences sont extrêmement importantes dans le futur métier d'ingénieur, tant dans le domaine mécanique que dans le domaine de la construction.

La compétence du profil cadre ciblée par cette UE est la suivante : Concevoir des systèmes polytechniques complexes (SA2). 

Les activités d’apprentissage de l’UE se complètent pour permettre aux étudiant·es de mobiliser des savoirs, des savoir-faire et des savoir-être avec les qualités suivantes (SA2 du profil cadre) : 

2.2. En identifiant les critères de qualité des solutions souhaitées 

2.3. En utilisant les théories scientifiques et les technologies disponibles  

2.6. En expliquant la démarche de conception et de résolution appliquée 

 

Les contenus de l'UE

Cette UE est dans la continuité des cours de mécanique statique (1 et 2) donnés en B1. Dans ces UE, l'étudiant a été amené à calculer des réactions d'appuis ainsi que des efforts internes dans une structure formée de poutre. Les notions de contraintes normales, de lois de matériaux, ont déjà été abordées dans ces cours.
Dans cette UE "Résistance des matériaux", nous allons continuer le travail de calcul des contraintes, dans le but d'attester de la résistance ou non de la structure.
En particulier, nous continuerons de parcourir les différents efforts internes et de calculer les contraintes qui en résultent (flexion, flexion gauche et/ou composée, torsion, cisaillement, sollicitations composées).De plus nous nous intéresserons de près à l'état de contrainte en un point, pour définir des critères deplastification (Von Mises et Tresca par exemple), via l'utilisation du cercle de Mohr. Nous verrons aussi comment se déforment les structures soumises à ces différents efforts internes. 

Des outils mathématiques seront intégrés dans ce cours de RDM. En particulier, les notions d'intégrales doubles et triples seront vues dans le cadre du calcul de caractéristiques de sections droites de poutre, et les vecteurs et valeurs propres seront appliqués au cas de recherche de contraintes et facettes principales d'un état de contrainte quelconque. 

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

  • savoir calculer les contraintes en régime élastique dans une poutre soumise à des sollicitations composées (effort normal, flexion, cisaillement, torsion) de même que les déformations et les déplacements qui résultent de ces sollicitations
  • déterminer les contraintes de comparaison dans une poutre suivant les critères de résistance des matériaux ductiles et fragiles, et au besoin en utilisant le cercle de Mohr pour la détermination des contraintes extrêmes
  • calculer des intégrales doubles et triples
  • calculer des vecteurs et valeurs propres

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Le cours est divisé en 2 grandes parties, que cela soit pour la partie RDM ou la partie "outils mathématiques":

  • D'une part, les cours théoriques, en grand groupe. La matière théorique y est présentée,découverte, et illustrée. Des exercices/exemples sont en général déjà effectués lors de ces séances ex-cathaedra.
  • D'autre part, des séances d'exercices, qui se font par plus petites groupes. Durant ces séances, les étudiants sont amenés à travailler par eux-mêmes. Un minimum est écrit au tableau,l'encadrant est là pour aider l'étudiant à réaliser les exercices par lui-même dans la mesure du possible. Lesrésolutions complètes des exercices se trouvent sur la page elearning du cours après la séance d'exercices.

Des mises en situation authentiques seront proposées aux étudiants tout au long de l'année. Certaines serviront de fil conducteur au cours théorique, d'autres serviront de fil conducteur aux séances d'exercices, et enfin, certaines seront données aux étudiants pour qu'ils s'exercent en autonomie.

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

D'une part, l'étudiant est invité à être le plus actif possible lors de séances de cours théorique ex-cathaedra:poser des questions sur les points de matière moins bien compris, répondre aux questions posées par le professeur, réaliser les petits exercices donnés par le professeur durant la séance de cours, ...

D'autre part, l’étudiant est fortement invité à s’exercer par lui-même, en dehors des séances de cours prévues àl’horaire, en s'essayant à la résolution d'exercices du syllabus d'exercices. Les solutions finales de ces exercices se trouvent dans le syllabus. De plus, l'étudiant dispose de tests formatifs en ligne, avec feedbacks. Ces tests (un par chapitre de théorie) permettent à l'étudiant de s'auto-évaluer sur sa compréhension de la matière théorique

De manière générale, il est important que les étudiants réalisent beaucoup d'exercices et s'entrainent par eux-mêmes, que cela soit durant les séances d'exercices ou par après. La théorie en elle-même ne sert qu'àrésoudre des exercices par la suite!

Une ou plusieurs mises en situations seront proposées aux étudiants, sous forme de "devoirs". Ces mises en situation seront semblables aux évaluations qui se produiront tout au long de l'année.

Evaluations écrites continues

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée de manière continue. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, formulations personnelles. Elle se déroule avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Examen seconde session

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la seconde session. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, formulations personnelles. Elle se déroule avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Règles de l’UE

Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?

Explication de la pondération des différentes épreuves

La note globale de l’UE (/20) est couverte par l’évaluation intégrée (20 points attribuables)

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?