MECANIQUE ET ENERGETIQUE-GENIE CIVIL ET BATIMENT

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Ce cours se focalise sur les transferts de chaleur par conduction pour des problèmes permanents et unidimensionnels sur des géométries simples (planes, cylindriques ou sphériques). On aborde les points suivants :
Introduction sur les différents modes de transferts de la chaleur et les caractéristiques thermiques des matériaux; Equation de la conduction et conditions aux limites spatio-temporelles; Solutions de l'équation de la conduction sans production de chaleur: analogie électrique / résistances thermiques / association Série ou Parallèle; Epaisseur critique d'un revêtement isolant en géométries cylindrique ou sphérique; Solutions de l'équation de la conduction avec production de chaleur; Problèmes de type "ailette": conduction 1D avec échange de chaleur latéral.

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- Généralités et rappels thermodynamiques : les principes de la thermodynamique en système fermé et ouvert, expressions des travaux et rendements dans une machine, études de quelques cycles simples
- Approche énergétique de la mécanique des fluides : pertes de charges, théorème de Bernoulli généralisé, définition des régimes d’écoulements
- Analyse dimensionnelle et similitude : application à la mécanique des fluides, nombres sans dimension, calcul des pertes de charge le long d’un circuit (pertes régulières et singulières)

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Matériaux 1 : Transformations Microstructurales des Alliages Métalliques

1) Traitements thermique des alliages métalliques : Recuits, revenus, trempabilité, effet des éléments d’addition, durcissement structural.

2) Transformations hors d’équilibre : Transformations isothermes et anisothermes, cinétique des réactions, modification des propriétés structurales.

3) Désignation et sélection des matériaux métalliques : Désignation des aciers et des fontes, désignation des métaux et alliages non ferreux, principaux domaines d’utilisation

4) Traitements de surface : lois de diffusion, traitements superficiels thermochimiques

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Matériaux 2 : Classification, Comportement et Choix des Matériaux

1) Classification

- Classification des matériaux et principes de fabrication

- Applications : génie civil et industries de la transformation associées

- Matériaux traités : céramiques (alumine, carbures, fibres…), polymères organiques (thermoplastiques, élastomères et fibres), bois, composites, bétons armé et ciments hydrauliques, bitumeux, pouzzolaniques, à haute et ultra haute performance

- Notions sur les éco-matériaux

2) Compréhension du comportement des matériaux de structure liés au génie civil

- Mécanismes d’évolution des propriétés des matériaux sous sollicitations climatiques

- Comportements spécifiques des matériaux de construction : aspects phonique, optique et mécanique (rigidité, résistance en compression, en tension)

- Comportement thermique des matériaux : durabilité, fluage, relaxation ; pouvoir d’isolation

- Matériaux amorphes : verres métalliques et mécanismes de déformation/rupture

- Notions sur la corrosion et la dégradation des matériaux (ex : carbonatation des armatures, effet des cycles de gel/dégel, usure mécanique et attaques chimiques)

3) Cas d’études

Identification du type de vieillissement observé sur divers matériaux de construction

Évolution des propriétés selon le type de sollicitation (mécanique, chimique…)

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