Durée
26h Th, 26h Pr, 1j T. t.
Nombre de crédits
| Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil | 5 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Le cours comporte deux parties consacrées respectivement aux matériaux métalliques et aux matériaux polymères.
La partie du cours consacrée aux métaux couvre les aspects suivants : Notions sur les métaux purs et le cristal métallique parfait ; Les propriétés des cristaux métalliques parfaits ; Les imperfections des réseaux cristallins ; Les alliages y compris les notions de microstructures, solutions solides, composés intermétalliques, diagrammes de phase etc ; Les propriétés mécaniques des métaux et alliages ; Les traitements thermiques y compris leurs effets sur la microstructure et les propriétés mécaniques des alliages métalliques.
Pour la partie du cours consacrée aux matériaux polymères, la matière couverte concerne les aspects suivants: Introduction au matériau polymère; Distinction des polymères; Etat structural; Température de transition vitreuse; Synthèse; Rhéologie (y compris l'élasticité des caoutchoucs); Propriétés mécaniques. Le cours présente la spécificité d'expliquer le comportement macroscopique du matériau (propriétés mécaniques, rhéologie, effet de la température, transparence, ...) à partir de données microscopiques elles-mêmes liées à la thermodynamique (énergie de liaison, entropie, cristallinité, énergie libre, état structural, longueur de chaîne moyenne, ...) et à d'autres considérations spécifiques (isomérie, géométrie, longueur de chaîne,...).
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Pour la partie métaux, l'étudiant devra avoir compris la spécificité du matériau métallique ainsi que son origine et ses conséquences. Cela passe notamment par :
- Une compréhension approfondie des mécanismes de liaison, de la thermodynamique (diagramme de phases...), de la constitution du réseau cristallin et de ses implications sur les mécanismes de déformation des métaux
- Une connaissance approfondie des mécanismes qui sous-tendent les effets des éléments d'alliages (notions de solutions solides, de composés intermétalliques...) sur les propriétés des alliages métalliques, et de la façon dont les traitements thermiques permettent de modifier ces effets.
- Une maitrise des propriétés macroscopiques du matériau métallique (avec leur origine physique, thermodynamique, ...).
Pour la partie polymère, l'étudiant devra avoir saisi la spécificité du matériau polymère ainsi que son origine et ses conséquences. Cela passe notamment par :
- Une compréhension approfondie des mécanismes de liaison, de la thermodynamique, de la visco-élasticité, de l'effet de la température et des propriétés générales en rapport avec les polymères
- La connaissance des méthodes qui permettent de synthétiser les polymères ainsi que l'évaluation et le contrôle de leur propriétés.
- Une maitrise des propriétés macroscopiques du matériau polymère (avec leur origine physique, chimique, statistique, thermodynamique, ...).
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, III.1, III.2, IV.2, VI.1, VI.2, VI.3, VII.2 du programme d'ingénieur civil en génie biomédical.
Savoirs et compétences prérequis
Cours de physique et chimie de base (niveau secondaire). Notions de thermodynamique.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Le cours comporte des cours magistraux, et deux séances de travaux pratiques (l'une consacrée aux matériaux polymères, l'autre aux matériaux métalliques).
Pour la partie dédiée aux matériaux métalliques, les TP sont organisés en une séance de 4 à 5 ateliers (1/2 journée) (mesure du module de Young, diagramme d'équilibre et calcul thermodynamique, diagramme Fe-C, trempe). Les étudiants sont répartis par groupe de 3-5. Un rapport coté est à remettre après le TP.
Pour les matériaux polymères, les TP sont organisés en une séance (1/2 journée) de 6 à 7 ateliers (essai de choc, comportement au feu, essai de traction, mouillage, rhéologie, statistiques). Les étudiants sont répartis par groupe de 3-5. Un rapport coté est à préparer (après le TP).
Il est obligatoire de participer aux séances de travaux pratiques et de remettre les rapports pour être admis à présenter l'examen.
L'étudiant(e) qui se trouverait dans l'impossibilité de se conformer à cette obligation pour un motif de force majeure est invitée à contacter Mme Mertens au plus vite.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Présentiel
Cours théoriques et TPs au 2nd quadimestre.
Les informations pratiques seront mis à disposition des étudiants sur eCampus.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Les notes de cours seront mises à disposition des étudiants sur eCampus.
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation écrite
Travail à rendre - rapport
Explications complémentaires:
L'évaluation sera réalisée sur base des rapports de travaux pratiques (10% pour chaque rapport) et d'un examen écrit (80%).
En outre, les étudiants peuvent gagner un points "bonus" , à valoir sur la note finale du cours, en participant de façon constructive aux forums (au moins 5 contributions sur la durée du semestre)
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Contacts
Prof. Anne Mertens
email: anne.mertens@uliege.be,
Bureau: Bâtiment B52, local +2/411
Assistant: Herrim Seidou
email: AHB.Seidou@uliege.be
Bureau: Bâtiment B52, local +2/412