Mécanique des milieux continus classiques, Abaqus et Catia sont vivement conseillés.

Ce cours propose une introduction aux matériaux polymères mettant l’accent sur le comportement mécanique.

L'objectif du cours est de familiariser les élèves avec les disciplines et les technologies intervenant dans l'élaboration, la caractérisation et la modélisation numérique de ces matériaux.

On présentera les différentes familles de matériaux : thermoplastiques, thermodurcissables, élastomères et mélanges de polymères.

L'attention sera portée sur l'influence de la structure sur la mise en œuvre et inversement, aux effets de la mise en forme sur la structure et les propriétés des polymères. Les notions sont présentées en vue de permettre de réaliser une meilleure sélection, conception et choix de mode de mise en forme de ces matériaux.

A la fin du module, les élèves seront capables de concevoir une pièce technique répondant à un cahier des charges mécanique s précis en proposant une/des solution(s) compatible avec des contraintes industrielles, environnementales et économiques

Le cours se positionne dans le cursus Génie Mécanique & Matériaux en S3. Il prendra appui sur les modules

«Mécanique physique des matériaux» et «Abaqus».

Dans un premier temps nous présenterons le contexte conomique global, les intérêts et les limitations des ces matériaux du point de vue d’une conception éco-orientée.

Après une présentation générale des matériaux polymères du point de vue de leurs microstructures et de leurs propriétés physico-chimiques, l’accent sera mis sur les comportements mécaniques spécifiques à ces matériaux à l’état solide (viscoélasticité, grandes déformations, non -linéarité).

Une rapide introduction aux propriétés d’écoulement et de mise en forme sera également présentée.

Ces aspects seront abordés d’un point de vue théorique en mêlant description physico-chimique et modélisation mécanique et llustrés concrètement au travers de travaux expérimentaux, qui seront réalisés à l’UMR Navier.

Le volume du module ne permettant d’aborder toutes les spécificités de ces matériaux, nous avons choisi d’axer ce cours, qui s’intègre dans le dans le parcours conception du département GMM, autour de boration, la caractérisation mécanique et la modélisation numérique (avec baqus) de ces matériaux. La fin du module sera dédiée à la onception puis la réalisation et les tests d’une pièce technique, devant répondre à des spécifications industrielles . Cela pour donner aux élèves l’occasion de mobiliser leurs connaissances mais également d’apprendre à trouver des informations pertinentes pour leur problématique.

S’agissant de plus de matériaux au comportement fortement non néaire, ceci leur permet de mieux se confronter aux limites des codes de calculs lorsque les données expérimentales, par exemple, ne sont pas bien maîtrisées et de prendre conscience des points clés d’une conception réussie.

Le cours repose sur une approche participative faisant largement appel à la contribution des élèves lors des travaux pratiques (réalisés par groupe de 3) ou lors du mini bureau d’études.

Les séances sont organisées en alternant les cours magistraux avec les TD et les TP.

Les évaluations sont basées sur la participation, les comptes-rendus des différents TD et TP et les rendus finaux du bureau d’études par groupes (rapport et poster)

Participation et rapports de TP, Rapport sur le Bureau d’étude et présentation poster.

Participation à toutes les séances de TP, rendus notés : TP pondérés à 65% et BE à 35% (moyenne > 10).

Polycopié, énoncés de TP, articles, diaporamas.