Descriptif

Co-responsables:

Nicolas Triantafyllidis
E-mail : nick@lms.polytechnique.fr

Michel Jabbour
E-mail : jabbour@lms.polytechnique.fr

Laboratoire de Mécanique des Solides - École polytechnique

Description générale de l'option
Le développement des activités industrielles repose sur une maîtrise complète des systèmes matériels conçus par l'Ingénieur. En particulier, la sécurité des installations exige non seulement une connaissance parfaite des constituants, mais aussi une analyse approfondie de la réponse globale de ces systèmes sous sollicitations diverses afin de prévoir les phénomènes physiques ou mécaniques susceptibles de se produire. Ces phénomènes pourront être statiques, répétés, variables, dynamiques ou différés. Les méthodes et démarches d'analyse de ces problèmes actuels de la mécanique des matériaux et des structures constituent la thématique de cette option.

Thèmes
Les thèmes recouverts par l'option sont :

• les matériaux nouveaux (composites, alliages à mémoire de forme, matériaux micro ou nanostructurés) mais aussi les matériaux plus traditionnels en constante évolution (métaux et alliages, polymères, bois, céramiques, verres...). Conception, élaboration, caractérisation et prévisions des propriétés en service et ultimes, analyse des relations entre comportements et microstructures, optimisation ;
• la réponse anélastique des matériaux et des structures sous sollicitations mécaniques et thermiques ;
• la mécanique de la rupture : rupture fragile ou ductile. Sécurité vis-à-vis de la rupture brutale. Calcul de la durée de vie des structures en fatigue ;
• les problèmes de stabilité et de bifurcation rencontrés dans les études de solides : le flambement des solides élastiques ou élastoplastiques, la stabilité de la propagation d'un système de fissures en rupture fragile,
• les méthodes numériques de l'ingénieur : la méthode des éléments finis : principe et pratique en liaison avec les codes de calcul de l'industrie, la méthode des équations intégrales.
• les matériaux intelligents, qui changent leur forme en fonction des champs magnétiques ou éléctriques externes
• les matériaux architecturés

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Les stages
Des sujets de stage provenant des études actuelles dans les domaines technologiques en pleine évolution comme l'aéronautique et l'espace, l'offshore, le génie nucléaire, la géophysique, le génie industriel, l'ingénierie assistée par ordinateur, sont offerts aux élèves dans divers laboratoires industriels et universitaires de la région parisienne, en province ou à l'étranger.

Les élèves intéressés par l'option devront faire parvenir aux responsables de l'option la feuille de vœux disponible sur le site du catalogue (ressources pédagogiques). Cette feuille devra préciser les stages choisis parmi ceux proposés par l'option, dont la liste sera disponible en ligne sur le même site à partir d'octobre et sera régulièrement mise à jour, ou ceux que les élèves auront trouvés par eux-mêmes, et qui nécessiteront une validation par les responsables de l'option. Les élèves pourront toujours contacter l'un des responsables, pour définir avec lui le stage qui leur convient le mieux.

Exemples de stages effectués les années précédentes :
En France :

• Aéronautique et Espace :
  
  
  • EUROCOPTER : commande de rotor par volets intégrés
  • ONERA : fissuration et délaminage d'un composite stratifié carbone/epoxy
  • CNES : comportement dynamique du propergol dans un booster
  • AIRBUS : propagation de fissures courtes
     
• Génie Industriel :
  
  
  • SAFRAN : microségrégation pour superalliages multicomposés base nickel
  • PEUGEOT : stratégie de freinage récupératif dans un véhicule hybride
  • SAINT-GOBAIN : comportement du verre.
  • TOTAL : étude de la résistance de réservoir de stockage
  • CNRS-LMA : fatigue de matériaux composites stratifiés
  • SNCF : fatigue de contact rail-roue

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A l'étranger (à titre indicatif) :

• University of Minnesota (Mineapolis, USA) : modélisation des materiaux architectures soumis a des grandes deformations
• University of Minnesota (Mineapolis, USA) : étude de formation des plis dans des polymeres
• ETH (Zurich, Suisse) : métamatériaux auxétiques
• Columbia University (New York City, USA) : étude de réseaux de nanotubes de carbone
• Friedrich-Alexander-Universität (Erlangen, Allemagne) : élastomères électroactifs
• Caltech (Pasadena, USA) : étude des non-linéarités dans les milieux granulaires
• Caltech (Pasadena, USA) : transitions non-linéaires dans des structures périodiques multi-stables
• McGill Univ. (Sherbrooke, Canada): optimisation des pales d'éoliennes en matériau composite
• Université de Lodz (pologne) : comportement de composites
• Montanuniversity Leoben (Leoben) : fragmentation des roches
• University of Texas at Austin (USA): biomechanics
• DuPont Photovoltaic Solutions SA (Meyrin, CH): flexible photovoltaics

Langue du cours : Anglais & Français

Credits ECTS : 20