Cours gratuit mécanique des matériaux

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1 Fiche technique de l’unité d’enseignement  
1.1 Descriptif de l’UE
1.1.1 Objectifs de l’Unité d’Enseignement
1.1.2 Contenu de l’Unité d’Enseignement
2 Remarques et Consignes générales
2.1 Remarques
2.2 Consignes générales pour la rédaction d’un compte rendu de travaux pratiques
2.2.1 Préambule
2.2.2 Objectifs scientifiques
2.2.3 Moyens expérimentaux utilisés
2.2.4 Protocole expérimental
2.2.5 Résultats et analyse
2.2.6 Remarque
3 Introduction 
4 Etats, Liaisons, Structures et Comportement thermo-élastique
4.1 Les états de la matière
4.2 Etat Solide, liaisons
4.3 Cristallisation
4.3.1 Le Cristal Parfait
4.3.2 Zones amorphes, zones cristallisées
4.4 Elasticité
4.4.1 Modèle moléculaire
4.4.2 Modèle macroscopique
4.5 Dilatation thermique
4.5.1 Modèle moléculaire
4.5.2 Modèle macroscopique
4.6 Thermo-élasticité des matériaux hétérogènes ou composites
4.6.1 Exemples de structures de matériaux composites
4.6.2 Comportement élémentaires, modèles rhéologiques
4.6.3 Comportement de milieux hétérogènes
4.7 Fiche résumé
4.8 Problèmes
4.8.1 Thermo-élasticité : Choix de matériaux pour la dérive de l’A380
4.8.2 Thermo-élasticité : étude d’un matériau composite stratifié
4.8.3 Thermo-élasticité et conduction thermique : Aubes de turbines revêtues
4.8.4 Dilatation Thermique : étude d’un système de compensation thermique
5 Comportement plastique, Exemple des matériaux métalliques
5.1 Introduction
5.2 Le comportement élastoplastique
5.2.1 Méthode de caractérisation
5.2.2 Analyse d’un essai de traction
5.2.3 Analyse d’un essai de traction-compression
5.2.4 Les essais de dureté
5.2.5 Modèles rhéologiques
5.3 Structure des matériaux métalliques à différentes échelles
5.3.1 Echelle atomique
5.3.2 Structure intra-granulaire
5.3.3 Echelle des grains ou microstructure
5.3.4 Macrostructure
5.4 Relations structure propriété
5.4.1 Plans de glissements et contrainte d’écoulement
5.4.2 Prise en compte des écrouissages
5.5 Fiche résumé
5.6 Problèmes
5.6.1 Matériau biphasé et écrouissage cinématique
5.6.2 Dépouillement d’un essai de traction simple
6 Rupture fragile, rupture ductile
6.1 Introduction
6.2 Mécanismes d’endommagement des matériaux
6.2.1 Endommagement localisé
6.2.2 Endommagement diffus
6.3 Les essais d’endommagement-rupture
6.4 Eléments de modélisation de la phase d’endommagement-rupture
6.4.1 Endommagement localisé, Théorie du maillon faible
6.4.2 Endommagement diffus, Théorie de Kachanov
6.5 Les essais de fissuration
6.5.1 Essai Charpy
6.5.2 Eléments de mécanique linéaire de la rupture
6.5.3 Essais de ténacité
6.5.4 Théorie de la rupture fragile de Griffith et ténacité KIC
6.6 Fiche résumé
6.7 Problèmes
6.7.1 Les aventures de Tintin
7 Rupture par fatigue 
7.1 Introduction
7.2 Essais de fatigue conventionnels
7.2.1 Courbes de Wöhler, courbes S-N
7.2.2 Mécanismes d’endommagement
7.2.3 Essais complémentaires
7.3 Analyse d’un essai de fissuration par fatigue
7.3.1 Régimes de fissuration par fatigue, Loi de Paris
7.3.2 Origine physique des trois régimes de fissuration par fatigue
7.4 Fiche résumé
7.5 Problèmes
7.5.1 Choix de matériaux pour la réalisation d’un réservoir sous pression
8 AnnexeS 
8.1 Quelques rappels de mécanique des milieux continus
8.1.1 Tenseur des contraintes
8.1.2 Tenseur des déformations
8.1.3 Puissance de déformation
8.2 Quelques rappels de physique
8.3 Le facteur d’intensité des contraintes
8.3.1 Méthode de résolution de problèmes plans en élasticité isotrope
8.3.2 Fonction de Westergaard
8.3.3 Singularité en pointe de fissure
8.3.4 Facteur d’intensité des contraintes
8.3.5 Quelques expressions du facteur d’intensité des contraintes