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Description illustration de l'article Responsables de l’UE :  Jean Louis HALARY, Professeur ESPCI et Nicolas LEQUEUX, Maître de Conférences ESPCI

1. Descriptif de l’UE

Volumes horaires globaux : CM 40 h, Travaux dirigés 10h présentiel + 10h préparation
Nombre de crédits de l’UE : 6 ECTS
Barème total/100 : Ecrits / 100.

 

2. PrÉsentation pÉdagogique de l’UE

 

Description de l’UE

Dans cette UE, les étudiants commencent par apprendre à maîtriser tous les concepts de base de la mécanique des matériaux (champs de contrainte et de déformation, élasticité, plasticité, concentration de contrainte, rupture, …). Ils en voient ensuite les applications, en termes de relations structure-propriétés, dans le cas de matériaux fragiles comme les céramiques et les polymères. Une ouverture est faite sur les matériaux avancés que sont les composites et nano-composites. Enfin, une place particulière est donnée aux méthodes de renforcement des thermoplastiques et des élastomères réticulés et à l’étude de l’adhésion et de la rupture d’interfaces polymères.
 Cette UE entre dans le cursus obligatoire des étudiants étrangers accueillis en master de l’ESPCI, dans la spécialité CMI (« Complex Materials Engineering »).

Mots clÉs

Elasticité, plasticité, viscoélasticité, rupture, céramiques, polymères, adhésion, matériaux composites

 

Objectifs d’apprentissage

S’adressant à des étudiants dont la formation antérieure est généralement spécialisée en chimie, cette UE vise à ne pas nécessiter de pré-requis importants en mécanique des déformations et en mathématiques. L’enseignement fourni se veut autosuffisant et s’appuie très fortement sur une analyse moléculaire des comportements macroscopiques observés. L’objectif pour l’étudiant est de baser son raisonnement, parfois à des fins prédictives, sur les relations existant entre structure chimique et propriétés mécaniques.  En matière de polymères, l’accent est mis sur les aspects de mobilité segmentaire (relaxations secondaires, transition vitreuse, hyperélasticité entropique, enchevêtrements) et, par conséquent, sur l’influence de la température d’essai et de la fréquence de sollicitation mécanique. 

 

ThÈmes abordÉs

- mécanique des matériaux

- comportements mécaniques des matériaux polymères

- introduction à la mécanique des céramiques

- mécanique des matériaux composites et multimatériaux

- polymères aux interfaces et adhésion

- TD sur la mécanique des matériaux et des polymères

Langue d’enseignement

 

- Les cours et les travaux dirigés sont donnés en français, mais beaucoup de supports sont en langue anglaise.

- La partie du cours consacrée aux polymères est extraite d’un ouvrage rédigé en anglais (« Polymer Materials : Macroscopic Properties and Molecular Interpretations », J.L. Halary, F. Lauprêtre, L. Monnerie, Wiley éditeur, 2011).