| Libellé du cours : | Conception, Assemblage, Prototypage |
|---|---|
| Département d'enseignement : | CMA / Chimie et Matière |
| Responsable d'enseignement : | Monsieur ALEXANDRE MEGE REVIL |
| Langue d'enseignement : | |
| Ects potentiels : | 0 |
| Grille des résultats : | Grade de A+ à R |
| Code et libellé (hp) : | IFU_CPD_CAP - Conception, Assemblage, Protot |
Equipe pédagogique
Enseignants : Monsieur ALEXANDRE MEGE REVIL / Madame ANNE-LISE CRISTOL / Monsieur DENIS LE PICART / Monsieur EDOUARD DAVIN / Monsieur LAURENT PATROUIX / Monsieur MATHIS BRIATTE / Monsieur XAVIER BOIDIN
Intervenants extérieurs (entreprise, recherche, enseignement secondaire) : divers enseignants vacataires
Résumé
Ce module comporte trois parties. 1) La conception d’un produit manufacturé passe par sa modélisation 3D, tant pour les systèmes mécaniques que pour le design d’un objet. Une conception de ce type impose l’utilisation d’un modeleur paramétrique 3D. Plusieurs modules ayant déjà mis en œuvre ce type d’outil numérique, un temps de travail en autonomie est prévu pour la (re)prise en main de ces outils. Ce module pourra ainsi plus spécifiquement être consacré dans sa première partie à la notion d’architecture d’une conception, toujours en gardant en tête les grands principes de l’économie circulaire. En effet, un assemblage réfléchi des diverses fonctions techniques usuelles (et établies) est la clef de l’innovation en conception mécanique. Dans un second temps, cette CAO sera déployée en prototypage rapide afin de réaliser une première validation des solutions retenues. Plus spécifiquement, une partie de ce module sera consacrée à la fabrication additive et à l’optimisation topographique. 2) L’assemblage peut être de type structurel dans le cas de l’élaboration de produits simples de dimensions limitées qui sont ensuite assemblés (assemblage bois, charpente métallique) ou de type système où une fonction est donnée à une pièce ensuite introduite dans un ensemble. De nouveaux enjeux sociétaux challengent le domaine de l’assemblage. Il s’agit d’accroitre la capacité de désassemblage en optimisant la séparation des pièces dans un but d’intégrer le flux de matière à une nouvelle économie circulaire (remplacement de pièces, réemploi, redistribution, recyclage) avec la quête d’un mélange de matière minimal. Il s’agit dans un premier temps du module d’appréhender les caractéristiques pertinentes d’un assemblage. L’analyse des assemblages existants dans un système réel permettra ensuite d’évaluer le taux de matière pouvant être recyclée suite à son désassemblage. L’application d’une méthodologie d’optimisation de ce taux permettra de proposer des solutions alternatives favorisant le désassemblage. Un travail sera également effectué sur l’innovation dans le domaine de l’assemblage. 3) La durabilité des mécanismes repose aussi bien sur la tenue des pièces que sur les liaisons entre ces pièces. La théorie des mécanismes traite précisément de la modélisation d’ensembles cinématiquement liés et capables de transmission de puissance. Elle s'appuie sur l'étude statique et cinématique des chaînes de solides dans le but de l’analyse ou de la conception de l’architecture d'un mécanisme relativement à la réalisation d’une fonction mécanique donnée. Les notions de mobilité et d’isostatisme seront abordées dans le cadre de la construction de liaisons composées et de liaisons complexes centrées. L’analyse de chaines continues fermées conduira l’élève ingénieur à proposer des améliorations de systèmes mécaniques existants, à rechercher de manière exhaustive une architecture de mécanisme compte tenu d’une fonction mécanique donnée.
Objectifs pédagogiques
À l’issue du cours, l’élève sera capable de : - Réaliser une conception assistée par ordinateur d’un produit relativement complexe, - Utiliser la meilleure stratégie d’architecture de son produit par CAO prenant en compte l’ensemble des concepts amenés par ce parcours (sobriété, efficacité, recyclabilité…). - Mettre en œuvre sa CAO en utilisant les machines-outils appropriées. - Réaliser un prototype de façon autonome - Identifier les paramètres clé dans le choix d’un assemblage - De prendre en compte la dimension désassemblage dans une conception - De proposer une optimisation de conception mais aussi d’être ouvert à l’innovation dans le domaine de l’assemblage - Établir le bilan des inconnues statiques et cinématiques d’un mécanisme - Écrire l’admissibilité statique de chaines continues ouvertes, fermées ou complexes - Écrire l’admissibilité cinématique de chaines continues ouvertes, fermées ou complexes - Déduire des bilans cinématique ou statique la mobilité et l’hyperstatisme de chaines complexes - Concevoir une liaison composée et une liaison complexe centrée - Analyser la mobilité et l’hyperstatisme d’une chaine continue fermée à partir de l’équilibre statiques des solides - Analyser la mobilité et l’hyperstatisme d’une chaine continue fermée à partir de la compatibilité cinématique des solides relativement aux liaisons.
Objectifs de développement durable
Modalités de contrôle de connaissance
Contrôle Continu
Commentaires: Plusieurs projets court seront évalués dans les séances de TD et TP.
Ressources en ligne
- Liaisons, mécanismes et assemblages, cours et exercices, Dunod, 2001 (disponible en bibliothèque) - Supports de cours (Moodle) - Modules de formation(s) en ligne, associé notamment au logiciel OnShape, - exercices guidés disponibles sur Moodle pour le logiciel Catia.
Pédagogie
En CAO, l’enseignant aura pour mission de montrer les points forts et faibles des conceptions des étudiants et de les mettre en position de trouver eux-mêmes de meilleures solutions. En assemblage et en théorie des mécanismes, le cours est inversé.
Séquencement / modalités d'apprentissage
| Nombre d'heures en CM (Cours Magistraux) : | 0 |
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| Nombre d'heures en TD (Travaux Dirigés) : | 24 |
| Nombre d'heures en TP (Travaux Pratiques) : | 26 |
| 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
Éléments de cinématique, principe fondamental de la statique. Avoir suivi des électifs impliquant la CAO et le prototypage constituera un avantage dont on attendra des résultats à la hauteur.