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GCI 116 Matériaux de l’ingénieur

GCI 116 Matériaux de l’ingénieur. Professeur Patrice Rivard Bureau C2-2048 Tél.: 821-8000 #3378 Courriel: Patrice.Rivard@Usherbrooke.ca. Partie 1 Présentations générales. Plan 1.1 Organisation du cours 1.2 La science des matériaux 1.2.1 Généralités et exemple

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GCI 116 Matériaux de l’ingénieur

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Presentation Transcript

  1. GCI 116 Matériaux de l’ingénieur Professeur Patrice Rivard Bureau C2-2048 Tél.: 821-8000 #3378 Courriel: Patrice.Rivard@Usherbrooke.ca

  2. Partie 1 Présentations générales Plan 1.1 Organisation du cours 1.2 La science des matériaux 1.2.1 Généralités et exemple 1.2.2 Classification des matériaux 1.2.3 Propriétés des matériaux 1.2.4 Caractérisation des matériaux

  3. 1. Présentations générales Objectifs du cours Objectifs généraux A) Bonne compréhension des propriétés des matériaux Les ingénieurs utilisent ces matériaux. B) Propriétés des matériaux et microstructure Structures atomique et microscopique C) Attitude d'autonomie face à la compréhension des propriétés et face aux instruments Normes, livres de référence, revues, documentations diverses, etc.

  4. 1. Présentations générales Objectifs du cours (suite) • D) Approche rationnelle du choix des matériaux. •  Il ne s'agit pas, par ce cours: • De rendre les étudiants spécialistes du choix des matériaux ni de leur fournir une connaissance encyclopédique sur les matériaux. •  Il s'agit: • Inciter à baser leur raisonnement sur les propriétés des matériaux requises en fonction des conditions d'utilisation.

  5. 1. Présentations générales 1.2 La science des matériaux 1.2.1 Généralités et exemples • Tous les ingénieurs utilisent des matériaux. • La plupart des progrès technologiques ont été obtenus grâce à l’évolution des matériaux. • La science des matériaux : étude des relations entre... - l’organisation de la matière à l’échelle atomique - la microstructure - les propriétés des matériaux

  6. 1. Présentations générales 1.2 La science des matériaux 1.2.1 Généralités et exemples (suite) • L’utilisation des différents types de matériaux dépend - des propriétés - de la disponibilité - du coût - de la compatibilité avec l’environnement • Aussi de l’importance des travaux • Exemple : route, centrale nucléaire

  7. 1. Présentations générales Exemple d’un mauvais choix de matériaux: incompatibilité chimique entre le granulat et le ciment

  8. 1. Présentations générales 1.2 La science des matériaux 1.2.2 Classification des matériaux À lire section 1.2 du livre • 3 groupes principaux - les métaux - les céramiques - les polymères • et un 4e - les matériaux composites

  9. 1. Présentations générales 1.2 La science des matériaux 1.2.3 Propriétés des matériaux • Vocabulaire • Matériaux anisotropes - les propriétés sont fonction de la direction ex. bois, roches sédimentaires, fibres de verre • Matériaux orthotropes - les propriétés sont définies selon trois axes ex. laminés • Matériaux isotropes - les propriétés sont les mêmes dans toutes les directions ex. acier, béton

  10. 1. Présentations générales 1.2 La science des matériaux 1.2.3 Propriétés des matériaux Vocabulaire • Contrainte • Déformation

  11. 1. Présentations générales • Contrainte • Déformation

  12. 1. Présentations générales 1.2 La science des matériaux 1.2.3 Propriétés des matériaux Rappel • Loi de Hooke • Courbe de contrainte/déformation • Domaine élastique • Domaine plastique

  13. 1. Présentations générales Relation contrainte-déformation Dans le domaine élastique linéaire, le module de Young (E) est donné par la loi de Hooke: = E

  14. 1. Présentations générales 1.2 La science des matériaux 1.2.3 Propriétés des matériaux Vocabulaire • Résistance • Rigidité • Fragilité Ductilité • Coefficient de Poisson

  15. 1. Présentations générales Le module de Young est aussi connu sous le nom de module élastique ou encore sous le terme de rigidité. Il représente l’aptitude d’un matériau à se déformer de façon élastique sous l’action d’une contrainte. Sa valeur est proportionnelle à l’intensité des liaisons atomiques.

  16. 1. Présentations générales • Comportements observés élastique non-linéaire ductile fragile

  17. z 1. Présentations générales • Coefficient de Poisson

  18. 1. Présentations générales 1.2 La science des matériaux 1.2.4 Caractérisation des matériaux Aspects microscopiques • Méthodes de caractérisation • analyse chimique • microscopie (optique, électronique) • diffraction des rayons X • Paramètres microstructuraux • composition chimique • arrangement atomique • morphologie, taille

  19. 1. Présentations générales 1.2.4 Caractérisation des matériaux Aspects macroscopiques • Méthodes de caractérisation (ESSAIS) Mécaniques - traction - compression - flexion - dureté - fatigue ... Physiques - dilatation - conductibilité - résistance aux radiations ... Chimiques - corrosion - oxydation - réduction - solubilité ...

  20. 1. Présentations générales 1.2.4 Caractérisation des matériaux Aspects macroscopiques • Paramètres Mécaniques - résistance - module - déformation - coefficient de poisson ... Physiques - résistivité électrique - conductibilité thermique - perméabilité magnétique ... Chimiques - enthalpie - électroné- gativité - énergie de liaison ...

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