Descriptif
Le cours de Matériaux Actifs consiste à étudier expérimentalement et théoriquement les comportements macroscopiques et les mécanismes microscopiques des matériaux multifonctionnels. En particulier, les phénomènes du couplage multiphysique et des comportements anisotropes non-linéaires sont démontrés. Les applications des matériaux actifs sont très nombreuses: les actionneurs, capteurs, amortisseurs, capteurs d'énergie, implants biomédicaux humains, etc. La maîtrise de la relation entre les comportements macroscopiques et les mécanismes de microstructure sera utile dans l'optimisation / la conception des matériaux.
Objectifs pédagogiques
L'objectif de ce cours est de permettre aux étudiants de comprendre les principes du couplage multi-physique, de décrire mathématiquement les comportements instables anisotropes et non linéaires, et de réaliser des conceptions avec différentes outils.
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées
MS101 et MS102 en 1ère année
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade européenPour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 6
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- 6 ≤ note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 1.25 ECTS
- Scientifique acquis : 1.25
Le coefficient de l'UE est : 1
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
L'UE est évaluée par les étudiants.
Programme détaillé
Section 1 : Méthode mathématique générale pour décrire l'anisotropie de toute propriété physique avec toute symétrie de microstructure (en prenant comme exemple l'élasticité linéaire anisotrope).
Section 2 : Méthode générale pour décrire le couplage linéaire des champs électro-thermo-mécaniques (en prenant la piézoélectricité et la pyroélectricité comme exemples) et la discussion sur les exigences de symétrie de la microstructure pour les matériaux démontrant la piézoélectricité et la pyroélectricité.
Section 3 : « Phénomènes macroscopiques » + « Descriptions mathématiques » du couplage non linéaire, en prenant comme exemple l'instabilité et la méta-stabilité de l'alliage à mémoire de forme.
Section 4 : Le diagramme de phases des alliages à mémoire de forme (avec l'influence de la température et des contraintes mécaniques) est construit sur la base de la compréhension de l'instabilité et de la méta-stabilité du matériau.
Section 5 : Le rôle important des interfaces dans les transformations de phase.
En particulier, une relation mathématique générale (condition de saut de Hadamard) est introduite pour l'analyse de compatibilité.
Section 6 : Conception d'un actionneur contrôlé par un champ magnétique.
Section 7 : Examen à livre ouvert.
