Responsable(s) :

 Sébastien ALLAIN, Professeur,  sebastien.allain@mines-nancy.univ-lorraine.fr

Mots clés :

 mécanique - procédés - élasticité - plasticité - loi d'écoulement - méthodes de calcul

Pré requis : Mathématiques et physique de classes préparatoires

Objectif général : Présenter, analyser et optimiser les principaux procédés de mise en forme

Programmes et contenus :

• Contraintes et déformations : origine physique et formalisme, représentation matricielle, équations d'équilibre et de compatibilité, conditions aux limites, représentation de Mohr.
  Etudes de cas : stabilité d'un barrage poids, rupture d'un arbre en torsion, jauges de déformation

• Élasticité : loi de Hooke, résolution d'’un problème en élasticité, cas simples de problèmes plans ou présentant des symétries, initiation aux éléments finis.
  Etudes de cas : assemblage d'un pignon arbré par frettage, problématique du dimensionnement d'une pièce de précision pour satellite, générateur de vapeur de centrale nucléaire (éléments finis)

• Plasticité : limite d'élasticité, critères de plasticité, loi d'écoulement, modèles de frottement, méthode des tranches, méthode de la borne supérieure, initiation aux éléments finis.
  Etudes de cas : forgeage d'un lopin ou d'une barre, cintrage d'une barre, laminage de produits plats, tréfilage de fils, emboutissage d'une cup, soufflage, hydroformage, cisaillement (éléments finis)

Compétences : 

Niveaux

Description et verbes opérationnels

Connaître 

En conception, au-delà des considérations esthétiques ou de fonctionnalité, la forme à donner à un objet est dictée par la capacité de l'objet à supporter les efforts qu'il subit (dimensionnement) et par les moyens permettant d'obtenir la forme voulue (faisabilité). Pour mettre en forme une pièce, les procédés les plus répandus, car permettant une production de grandes séries à moindre coût, consistent à déformer plastiquement la matière sous fortes contraintes. Il faut alors choisir le bon procédé et optimiser ses paramètres en veillant à minimiser les efforts ou l’'énergie à fournir.

Comprendre 

Appliquer 

L'’objectif à l'issue de ce cours est de :
- connaître les notions de contrainte, de petite déformation et de vitesse de déformation et leur formalisme,
- connaître les principaux procédés de mise en forme, comprendre dans quels cas les utiliser et quelles sont leurs limites,
- savoir appliquer les méthodes de calcul permettant de déterminer les contraintes dans un milieu déformé et en particulier savoir poser les hypothèses simplificatrices,
- savoir analyser le résultat pour optimiser la forme ou le procédé,
- savoir rédiger un rapport technique sur une étude de cas.

Analyser 

Synthétiser

Évaluer

Évaluations :

• Test écrit

• Contrôle continu

• Oral, soutenance

• Projet

• Rapport