Génie Mécanique

Introduction aux EDP et classification

• Pré-requis en algèbre linéaire.
• Pré-requis en intégration.
• Pré-requis en résolution d'équations différentielles ordinaires.
• Pré-requis en fonctions à plusieurs variables.
• Terminologie et Exemples d'EDP.
• Classification des EDP linéaires d'ordre 2.

Séries de Fourier

• Motivation physique.
• Espace des fonctions périodiques de carré intégrable.
• Séries trigonométrique.
• Coefficient de Fourier.
• Série de Fourier dans L¹ (Théorème de Dirichlet) puis dans L² (Identité de Parseval).

Transformée de Fourier

• Analyse et Synthèse de la transformée de Fourier sur L¹.
• Propriétés algébriques et de dérivation.
• Transformée inverse et Formule de Plancherel.
• Convolution.
• Transformée sur L² et exemples illustratifs.

Théorie de Sturm Liouville

• Définition.
• Exemples et propriétés des solutions.

Résolution d'EDP par séparation des variables

• Problème bien posé et Conditions aux limites.
• Équation de la chaleur 1D homogène.
• Équation des ondes 1D homogène.
• Généralités sur la méthode de séparation des variables (Eq homogènes, puis avec terme source, puis avec conditions de bord non homogènes, et intérêt de la connaissance du problème de Sturm Liouville associé).

Statique des fluides

• Définitions introductives et propriétés générales d'un fluide.
• Forces agissant sur une particule fluide.
• Statique des fluides non compressibles et compressibles.
• Manométrie.
• Force de flottabilité.
• Forces et moments exercés par un fluide sur une surface plane et courbe.
• Distribution de la pression en mouvement de corps rigide.

Dynamique des fluides

• Dynamique et cinématique des fluides.
• Équation d'Euler.
• Équation de Bernoulli.
• Conservation de la masse.
• Volume de contrôle et théorème de transport de Reynolds.
• Équation de la quantité de mouvement linéaire.

• Notions fondamentales sur les signaux et les systèmes.
• Fonctions de transfert des systèmes linéaires invariants en temps.
• Les systèmes de 1er ordre.
• 1er ordre généralisé.
• 2ème ordre.
• Systèmes à retard.
• Lieu de transfert dans les plans de Bode et son tracé asymptotique.
• Introduction à la représentation d'état.

Conception Mécanique

• Modélisation des mécanismes.
• Conception des liaisons complètes démontables.
• Conception des liaisons pivots : frottement et roulement.
• Analyser les performances et les écarts.

Tolérancement

• Géométrique : méthode ISO.

Analyse de fabrication

Tolérancement

• Concepts et principes de base de la cotation, règles d’écriture, types d’éléments.
• Spécification par zone.
  • Symboles.
  • Définition des différentes tolérances géométriques (Forme, Orientation, Position, Battements).
• Références.
  • Types d'éléments.
  • Simple.
  • Commune.
  • Système.
• Spécification par gabarit : Modificateurs.
  • Maximum M et minimum L de matière.
  • Enveloppe E.
  • Tolérance projetée P.
• Notion de jeu favorable / défavorable dans une liaison.
• Diagramme de tolérance dynamique.
• Ordre de grandeur d’intervalles de tolérance obtenus avec différents procédés de fabrication.
• Tableau de lecture de spécification dimensionnelle et/ou géométrique.
• Méthode CLIC.

Objectifs

• Être à l’aise avec les concepts fondamentaux liés aux émissions GES (gaz à effet de serre), et être capable de faire des calculs simples à ce sujet.
• Connaître l’ordre de grandeur des grandeurs importantes.
• Être capable d’aller chercher des valeurs d’émission dans la base de données de l’ADEME et de les utiliser à bon escient.
• Penser les enjeux écologiques dans toutes leur complexité et étudier une problématique précise.
• Avoir des notions sur l’analyse de cycle de vie et la mettre en œuvre.
• Être capable de faire des recherches dans la littérature scientifique.
• Être capable de comprendre et analyser des figures/données.
• Tirer des conclusions politiques à partir de faits scientifiques et de ses propres valeur.
• Débattre, discuter et confronter les points de vue.

Objectifs

• Développement des compétences pour rechercher des stages ou emplois (bilan personnel, outils de recherche, CV et lettres de motivation adaptés, analyse d’offres en français, préparation aux entretiens, communication interculturelle).

Introduction aux transferts thermiques

Principes fondamentaux de la conduction

Conduction unidirectionnelle stationnaire

Principes fondamentaux de la convection

Convection forcée en écoulement externe (sur plaque plane, autour d'un cylindre ou d'une sphère)

Principes fondamentaux du rayonnement

Analyse des systèmes asservis

• Lieux de transfert en boucles ouverte et fermée.
• Dilemme précision-stabilité.
• Statique des fluides non compressibles et compressibles.
• Rapidité.

Synthèse des systèmes asservis

• Corrections séries.
• Corrections parallèles.
• Corrections par anticipation.
• Corrections par retour d'états.

Logique combinatoire

• Algèbre de Boole.
• Représentations et minimisation des fonctions.

Logique séquentielle

• Conception des systèmes séquentiels dans le domaine de la production.
• Étude détaillée d'un langage de spécification : le Grafcet.
• Étude du langage Statechart.
• Définition des modes de marche et d'arrêt par l'utilisation conjointe des deux langages.

Réalisation des systèmes de commande à partir d'automates programmables

Principaux concepts introduits

• Analyse des besoins et conception préliminaire.
• Modélisation dynamique et identification des systèmes technologiques multiphysiques.
• Contrôle PID et implémentation numérique.

Études de cas

• Contrôle thermique et le contrôle d'attitude des Cubesats.

Modélisation d'une architecture mécanique à l'aide d'un logiciel de simulation multiphysique

• Faire le lien modèle / réel.
• Paramétrage.
• Validation du modèle.
• Exploitation des résultats.

Modélisation cinématique d'un système complexe

• Lecture de plan.
• Schéma cinématique.
• Hyperstatisme.
• Liaisons équivalentes.

Conception et dimensionnement de systèmes mécaniques

• Actionneurs.
  • Vérins.
  • Moteurs.
• Liaisons pivots.

Projet

• Modélisation d'une patte d'un robot quadripède.

Démontage de boîtes de vitesses et différentiels.

Objectifs

• Expliquer les principaux concepts de la Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO).
• Expliquer les principaux concepts de la Commande Numérique (CN) des machines outils de tournage et fraisage ainsi que les principaux concepts de la numérisation (NUM) associée à la rétro-conception.

Objectifs

• Adopter une méthodologie permettant de mener à bien le développement d’un produit dans une démarche qualité.
• Comprendre quels sont les acteurs et identifier la documentation générée.
• Interpréter la mise en œuvre des moyens et des méthodes de production et d’assemblage, de contrôle et d’amélioration des produits.
• D’avoir des notions de contrôles de coût / qualité / délai à tous les niveaux du cycle de développement et de fabrication, l’objectif étant une maitrise de la qualité géométrique d’un produit.
• De connaître les principaux moyens techniques utilisés pour le contrôle dimensionnel et géométrique des pièces mécaniques.
• De savoir établir une gamme de contrôle d’une spécification par zone ou par gabarit, sur marbre ou sur MMT.
• De connaître les principaux critères d’association des surfaces (Moindres carrés, Moindres carrés tangents, Mini-Maxi).
• D’être capable de caractériser un appareil de mesure (étalonnage, interprétation de des incertitudes de mesures etc…).
• D’avoir quelques notions sur la cotation fonctionnelle arithmétique et statistique.

Traitements Thermiques

• Les Aciers Spéciaux de Construction Mécanique.
• Concepts de traitements thermiques des Aciers: Trempe Revenu.
• Mise en œuvre d'une méthode de choix de conditions de traitements thermique: méthode IRSID-OTUA.
• Mise en œuvre des traitements thermiques.
• Caractérisation mécanique de pièces mécaniques traitées: Essais de dureté - Essai de traction.

Soudage

• Concepts en soudage arc électrique.
• Mise en œuvre des techniques EE, MIG et TIG sur Acier.

SIMGEST

• Simulation de 5 années de vie de l’entreprise (prise de décisions en matière de production, de finance, de mercatique) grâce au jeu d’entreprise SIMGEST.

Description

• Compte de résultat.
• Trésorerie.
• Bilan.
• Éléments sur les coûts.
• Le seuil de rentabilité.
• Prise en compte des stocks dans les états financiers.
• Financement par emprunts.
• Rentabilité de l'entreprise.