| Libellé du cours : |
Conception durable |
| Département d'enseignement : |
CMA / Chimie et Matière |
| Responsable d'enseignement : |
Monsieur PIERRE HOTTEBART |
| Langue d'enseignement : |
Français |
| Ects potentiels : |
0 |
| Grille des résultats : |
|
| Code et libellé (hp) : |
IE5_CDUR_ING_CDU - Conception durable |
Equipe pédagogique
Enseignants : Monsieur PIERRE HOTTEBART / Madame AMINA TANDJAOUI
Intervenants extérieurs (entreprise, recherche, enseignement secondaire) : divers enseignants vacataires
Résumé
La conception optimisée de systèmes mécaniques durables est un enjeux sociétal majeur pour une industrie encore polluante dans les différentes étapes de son cycle de vie : importation de matières premières, conception jetable, géométrie surdimensionnée, méthodes d’élaboration énergivores….
L’objectif de ce module est de développer des méthodes de conception et d’optimisation de systèmes mécaniques complexes en prenant en compte les dimensions technologiques, économiques et environnementales. La conception optimisée est une préoccupation majeure de l’ingénieur au cœur de la conception de systèmes innovants. Elle doit répondre à de multiples contraintes telles que la faisabilité, la résistance de sa structure, le cout mais aussi le poids, le bruit émis lors de son fonctionnement…. Le caractère durable de la conception passe nécessairement par une connaissance approfondie de l’environnement et du comportement de la structure ainsi que par celle des matériaux possibles. Pour cela, l’ingénieur doit maitriser de nombreux outils :
• L’analyse fonctionnelle est un outil qui permet d’étudier l’environnement complexe du produit
• La connaissance des sollicitations extérieures puis du champ de contrainte et de déformation permet l’optimisation des formes et des masses (critère durable) au regard des matériaux candidats répondant au cahier des charges
• L’analyse du comportement vibratoire des structures permet d’orienter la conception vers des structures émettant moins de bruit (critère durable)
• Le choix de matériau est aussi au cœur de ces préoccupations car il est fédérateur
• L’analyse du cycle de vie (ACV) permet d’évaluer l’impact de l’ensemble des choix
• ……
Au travers d’une étude de cas fil rouge, l’étudiant sera confronté à l’optimisation d’une structure durable intégrant le choix d’une architecture optimale, le dimensionnement de la structure (critère masse et choix de matériaux au regard du cahier des charges), l’optimisation au regard du critère « bruit émis ».
Objectifs pédagogiques
• A partir de l’étude d’un produit défaillant, rédiger, par l’analyse fonctionnel, un cahier des charges intégrant les critères environnementaux « masse-matériau » et « bruit émis »
• Proposer une conception optimale intégrant les facteurs environnementaux pour les différentes phases de cycle de vie du produit
• Déterminer les matériaux de la structure au regard des critères environnementaux
• Mener une conception assistée par ordinateur (CAO) du produit
• Conduire un calcul de structure permettant un choix judicieux des formes et des masses
• Mener une analyse vibratoire de la structure pour éclairer le choix de l’architecture
Objectifs de développement durable
Modalités de contrôle de connaissance
Contrôle Continu
Commentaires:
Ressources en ligne
Salle CAO
Laboratoire de Fonderie
Pédagogie
1 – 4h TD (16 élèves) : Analyse d’un produit existant. Analyse fonctionnelle du produit intégrant la dimension environnementale de l’étude.
2- 2h NE- NE1 : Finalisation de l’analyse fonctionnelle
3 – 4h TD (16 élèves) Méthodologie de conception optimisée de structure (salle CAO)
4– 4h TD (16 élèves) Dimensionnement de structure et comportement vibratoire par la méthode des éléments finis (salle CAO)
5 – 2h TD (16 élèves) Critères de choix de matériau et de procédés de fabrication (mise en forme, assemblage, finitions.)
6 – 16h TD (16 élèves) Reconception et optimisation d’une structure en ingénierie concourante (étude de cas « fil rouge ») : point de vue « spécialiste Concepteur-Technologue », « spécialiste Concepteur-Calcul », « spécialiste Matériau/procédés »
7- 2h TD (16 élèves) Analyse du cycle de vie)
8- 2h TD (16 élèves) Critères de choix de matériau et de procédés de fabrication (mise en forme, assemblage, finitions.)
9 – 2h NE – NE 2 : Finalisation choix de matériaux
10 – 4h NE – NE3 : Finalisation Etude « Optimisation » - Soutenance
11 – 2h TD (16 élèves, jury de 2 enseignants) Synthèse et débat : présentation et discussion, par chaque équipe, des résultats de l’étude optimisée.
Séquencement / modalités d'apprentissage
| Nombre d'heures en CM (Cours Magistraux) : |
0 |
| Nombre d'heures en TD (Travaux Dirigés) : |
34 |
| Nombre d'heures en TP (Travaux Pratiques) : |
0 |
| Nombre d'heures en Séminaire : |
0 |
| Nombre d'heures en Demi-séminaire : |
0 |
| Nombre d'heures élèves en TEA (Travail En Autonomie) : |
0 |
| Nombre d'heures élèves en TNE (Travail Non Encadré) : |
0 |
| Nombre d'heures en CB (Contrôle Bloqué) : |
0 |
| Nombre d'heures élèves en PER (Travail PERsonnel) : |
0 |
| Nombre d'heures en Heures Projets : |
0 |
Pré-requis
IE1 : Technologie des machines
IE1 : CAO
IE2 : Mécanique des Solides Appliquées 2
IE3 : MMC et Calcul de structure
IE4 : « De l’analyse de produit à la reconception responsable »
Nombre maximum d'inscrits
Remarques
Nombre heures en présentiel : 34h Séminaire + 2h soutenance
Nombre heures de non encadré : 8h NE
Nombre heures de travail personnel (en dehors du présentiel et des NE) : 12h