Transcript CdC AE P2016 - École Centrale Paris

Ecole Centrale Paris
Activités Expérimentales
300 µm
P2016
Ecole Centrale Paris - www.ecp.fr !
!Responsable coordination : G. Puel - [email protected] - T 01 41 13 16 16
École Centrale Paris
Cahier des Charges
de l’Activité Expérimentale
Caractéristiques de l’Activité Expérimentale.
• activité menée par binômes ou trinômes encadrés ;
• d’une durée totale de trente heures, regroupées sur une courte période de temps ;
• dans le cadre d’un laboratoire de type recherche ;
• dans un esprit de formation à la démarche scientifique plus que l’apprentissage de techniques
particulières.
Pour cela, les élèves sont placés en situation de responsabilité, la confrontation avec la réalité les
amenant à développer leur esprit critique, leurs capacités d’observation et d’innovation, de même
que leur initiative personnelle. L’accent est ainsi porté sur l’acquisition de méthodes générales, plus
que sur la simple obtention de résultats.
Cette forme d’enseignement se traduit par différentes phases.
• une réflexion préalable : comment poser le problème en termes scientifiques précis, et définir
correctement les modèles et les divers paramètres associés ;
• la réalisation d’un travail expérimental, portant sur au moins la moitié de la durée de l’Activité :
comment mettre en place un protocole expérimental, et tenir un cahier d’expériences ;
• une analyse critique des résultats : comment discuter de leur utilité, précision ou cohérence de
façon à orienter leur exploitation et leur interprétation ; quels outils complémentaires utiliser et
confronter à ces résultats ;
• la prise en compte des problèmes liés à la sécurité et/ou à l’écologie.
Organisation générale typiquement prévue.
• présentation du sujet, des mesures de sécurité propres à l’Activité, et, éventuellement,
proposition d’un travail bibliographique sur le sujet (une demi-journée) ;
• travail expérimental proprement dit (trois journées) ;
• présentation orale en 20 à 30 minutes du travail effectué et des résultats obtenus (soit environ 10
minutes par élève) suivie d’une discussion ; de préférence, cette soutenance a lieu pendant les
créneaux horaires proposés pour l’Activité ;
• remise d’un document écrit (rapport ou poster) à la date précisée par le responsable de l’Activité
(généralement une semaine après la soutenance orale).
Un travail complémentaire de recherche documentaire peut être demandé.
• collecte des informations, par une recherche sur les sources accessibles à l’École ;
• tri des informations pertinentes pour le travail expérimental à effectuer ;
• confrontation des informations retenues avec les résultats du travail expérimental effectué.
Activités Expérimentales"
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Fonctionnement administratif.
Tout élève de première année doit effectuer une Activité Expérimentale (semestres S5 et S6).
Inscriptions.
Le choix de l’Activité Expérimentale est réalisé à l’aide de l’outil de choix en ligne disponible sur le site
des études (http://choix.scol.ecp.fr) dans une période précise définie au préalable par les
inspecteurs : chaque élève soumet trois choix d’Activités classés par ordre de préférence.
La répartition finale des élèves sera effectuée de la meilleure façon possible vis-à-vis de l’ensemble
des préférences exprimées.
Planning.
Chaque Activité Expérimentale est constituée de quatre journées, typiquement quatre mercredis
consécutifs. Les horaires usuels d’une journée sont 8h-12h puis 13h-17h, mais des
aménagements peuvent être proposés par le responsable de l’Activité.
Lors de la première séance, tous les élèves sont attendus à 8 heures précises en un lieu précisé par
le responsable de l’Activité. Après présentation des différents sujets possibles et exposé des
consignes de sécurité, les élèves sont répartis en plusieurs binômes ou trinômes.
La soutenance orale a lieu lors de l’après-midi de la quatrième journée de l’Activité, sauf exception
proposée par le responsable de l’Activité.
En complément de la soutenance, un document écrit doit être rendu aux encadrants à la date
indiquée par ces derniers (généralement une semaine après la fin de l’Activité).
Absences et retards.
La présence aux quatre journées de l’Activité Expérimentale est obligatoire. Conformément
au paragraphe 4.3.1 du Règlement des Études, toute absence injustifiée à une demi-journée est
pénalisée par une réduction de 20% de la note. À partir de trois demi-journées d’absence
injustifiées, la note finale attribuée est de zéro.
Tout retard à une séance est pénalisé de la même façon qu’une absence injustifiée.
Rattrapage.
Tout élève absent à strictement plus de deux demi-journées de l’Activité doit effectuer un
rattrapage, que ces absences soient justifiées ou non (paragraphe 4.3.1 du Règlement des
Études). Les élèves qui passent un rattrapage le font selon les modalités suivantes :
• si l’élève a au plus une demi-journée d’absence injustifiée, le rattrapage se fait en juin du semestre
S6, quel que soit le nombre d’absences justifiées éventuelles ;
• si l’élève a au moins deux demi-journées d’absence injustifiée, le rattrapage se fait pendant la
semaine de vacances de février de l’année suivante (semestre S8).
Consignes de sécurité.
La définition des consignes de sécurité liées à l’Activité Expérimentale est exposée par le responsable
ou l’encadrant de l’Activité. Un «engagement sécurité» est signé par chaque élève. Si le port de la
blouse est nécessaire à l’Activité, l’oubli de celle-ci peut entraîner l’exclusion de la séance.
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Activités Expérimentales
École Centrale Paris
Évaluation de l’Activité Expérimentale.
La note attribuée à chaque élève est la moyenne des estimations obtenues pour les points suivants,
pondérées par les coefficients indiqués. La note finale résulte de cette note, après application des
éventuelles pénalités pour absences et/ou retards précisées plus haut.
Le travail expérimental. (coefficient 2)
Le travail au cours des séances est évalué par chaque encadrant de binôme ou trinôme.
La soutenance orale. (coefficient 1)
La présentation orale des résultats est organisée de manière à ce que chacun des élèves présente
une partie du travail en 10 minutes environ. Elle s’appuie en particulier sur des transparents de
synthèse du travail effectué.
La présentation n’a pas lieu d’être exhaustive, mais doit mettre en valeur les points que les élèves
considèrent comme les plus importants, et peut s’appuyer sur des documents qui seront annexés au
rapport.
Elle est suivie d’une discussion générale de 10 à 15 minutes.
Sauf exception, il est souhaitable que l’ensemble des inscrits à l’Activité Expérimentale assistent aux
différentes soutenances orales de façon à ce tous les élèves puissent profiter des connaissances
mises en jeu et des remarques formulées à propos des différents sujets proposés au sein de l’Activité.
Le document écrit. (coefficient 1)
Le document écrit peut être un rapport ou un poster selon l’Activité Expérimentale suivie.
S’il s’agit d’un rapport, il est présenté sous une forme analogue à une publication scientifique
d’une vingtaine de pages, avec mots clés, résumé en français et en anglais de dix lignes chacun
environ, références bibliographiques. Ce rapport peut être enrichi d’annexes comportant les
développements mathématiques trop importants, les considérations d’ordre technique, les
présentations des appareils utilisés, ou certains éléments de la démarche expérimentale.
S’il s’agit d’un poster, il doit être suffisamment synthétique et bien illustré pour être instantanément
compris par une personne qui ne connaît pas le sujet. L’accent doit porter sur les objectifs de l’étude
expérimentale et la démarche adoptée pour atteindre ces objectifs.
De manière systématique, le document écrit doit pouvoir être utilisable avec profit par de nouveaux
chercheurs ou élèves travaillant par la suite dans le même domaine. Il doit être le résultat d’un
travail en équipe.
Le comportement. (coefficient 1)
Ces activités sont aussi l’occasion pour les élèves de faire preuve des qualités humaines dont ils
auront besoin ultérieurement dans leur activité professionnelle, telles que la ponctualité, la
responsabilité dans leur comportement, les bonnes relations avec les autres personnels
scientifiques.
Ces points sont donc pris en compte dans l’évaluation finale des élèves.
Activités Expérimentales"
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École Centrale Paris
Présentation
des Activités Expérimentales
Liste des responsables d’Activités Expérimentales
Activité Expérimentale PH1910 Physique
Mme Gloria FOULET
Poste 1222 - [email protected]
Activité Expérimentale PR1920 Technologies Nouvelles
M. Guillaume PUEL
Poste 1616 - [email protected]
Activité Expérimentale EN1920 Aérodynamique et Énergétique
M. Laurent ZIMMER
Poste 1066 - [email protected]
Activité Expérimentale PR1930 Matériaux et Biomatériaux
M. Mehdi AYOUZ
Poste 1603 - [email protected]
Activité Expérimentale PR1940 Procédés et Environnement
Mme Barbara MALINOWSKA
Poste 1554 - [email protected]
Activité Expérimentale SE1960 Ingénierie Inverse et Prototypage Rapide
M. Pascal MORENTON
Poste 1452 - [email protected]
Activité Expérimentale MG1960 Génie Civil
M. Jean-Marie FLEUREAU
Poste 1320 - [email protected]
Activité Expérimentale MG1970 Dimensionnement des Structures Mécaniques
Mme Véronique AUBIN
Poste 1520 - [email protected]
Activité Expérimentale TI2950 Électronique
M. Pierre CARPÈNE
Poste 1315 - [email protected]
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Activités Expérimentales
École Centrale Paris
AE Physique
Mme Gloria FOULET - poste 1222 - [email protected]
http://cours.etudes.ecp.fr/claroline/course/index.php?cid=PH1910
Organisation
Travaux pratiques#: 29h, Contrôle#: 3h
Pré-requis#: aucun
Supports : recherche bibliographique au CDI et/ou articles fournis
Objectifs
Par la découverte sur le terrain des activités d'un laboratoire de l'École ou extérieur, cette forme
d'enseignement vise à placer les élèves-ingénieurs en situation de responsabilité et face à une
problématique scientifique complexe nouvelle.
La démarche adoptée, qui se veut largement inductive, fait une part importante à l'initiative
personnelle. Chaque groupe de deux ou trois élèves sous la conduite d'un enseignant, d'un
chercheur ou d'un ingénieur, se voit confier une étude liée aux préoccupations du laboratoire ou de
l'entreprise d'accueil, pendant quatre journées complètes, sur un intervalle de trois à quatre
semaines.
Il s'agit d'une confrontation avec la réalité, développant l’apprentissage de la mise en place d’un
protocole expérimental, l'esprit critique et facilitant l'acquisition des méthodes.
Exemples de sujets abordés
• L’holographie optique et ses applications
• L’échographie : principes et applications au contrôle non-destructif
• La tomographie Optique Cohérente et ses applications
• Fabrication et caractérisation de couches minces
• Traitement Optique des Images
Les résumés de ces sujets peuvent être consultés sur le site des études.
Évaluation
Les élèves sont évalués sur le travail pratique (coefficient 2)#; la soutenance orale (coefficient 1)#; le
rapport écrit (coefficient 1) ; l’intérêt et le comportement (coefficient 1).
Activités Expérimentales"
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École Centrale Paris
AE Technologies Nouvelles
M. Guillaume PUEL - poste 1616 - [email protected]
http://cours.etudes.ecp.fr/claroline/course/index.php?cid=PR1920
Organisation
Travaux pratiques#: 27h, contrôle#: 3h
Pré-requis#: aucun
Objectifs
L’AE est une activité menée en groupes encadrés, dans le cadre d’un laboratoire de recherche, axée
sur la formation à la démarche scientifique plus que sur l’apprentissage de techniques particulières.
Pour cela, les élèves sont placés en situation de responsabilité, la confrontation avec la réalité les
amenant à développer leur esprit critique, leurs capacités d’observation et d’innovation, de même
que leur initiative personnelle. L’accent est ainsi porté sur l’acquisition de méthodes générales, plus
que sur la simple obtention de résultats.
Compétences acquises en fin de cours
• comment poser le problème en termes scientifiques précis, et définir correctement les modèles et
les divers paramètres associés ;
• comment mettre en place un protocole expérimental, et tenir un cahier d’expériences ;
• comment discuter de l’utilité des résultats obtenus, de leur précision ou cohérence de façon à
orienter leur exploitation et leur interprétation ; quels outils complémentaires utiliser et confronter à ces
résultats.
Contenu
Les travaux effectués par les étudiants portent sur l’utilisation de lasers de puissance à des fins
industrielles et de recherche. Ils ont lieu dans les locaux du Groupement d’Intérêt Scientifique GEPLI
(Groupement d’Etude des Procédés Laser Industriels) hébergé aux Arts et Métiers - Paristech.
Déroulement
Formation laser (8h), manipulations (16h), préparation de la soutenance et exposé (6h), rapport écrit à
rendre sous une semaine.
Exemples de sujets proposés
• Soudage laser de tôles galvanisées
• Fabrication par frittage laser
• Fabrication par projection laser de poudres métalliques
• Réparation et rechargement laser
Évaluation
Travail expérimental (coef. 2), soutenance orale (coef. 1), rapport écrit (coef. 1), comportement et
respect des règles de sécurité (coef. 1).
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Activités Expérimentales
École Centrale Paris
AE Aérodynamique et Énergétique
M. Laurent ZIMMER - poste 1066 - [email protected]
http://cours.etudes.ecp.fr/claroline/course/index.php?cid=EN1920
Organisation
Travaux pratiques#: 24h, contrôle#: 6h
Pré-requis#: notions de bases en mécanique des fluides et transferts thermiques
Objectifs
Assurer un apprentissage méthodologique aussi proche que possible de la démarche du concepteur
ou du chercheur#: définition du problème, étude de la littérature sur le sujet, confrontation expériencethéorie montrant la nécessité de la rigueur expérimentale mais aussi la limite de la théorie, capacité à
faire un bilan et à tirer les perspectives, conception d’un poster et exposé des travaux.
Compétences acquises en fin de cours
Capacité à définir une problématique scientifique et à l’étudier par une approche expérimentale
Contenu
Organisation des travaux effectués par les étudiants sur les 4 journées consacrées à cet
enseignement#:
1ère journée#: Choix d’une plate-forme expérimentale parmi la liste ci-dessous. Après prise en main
du matériel mis à disposition, les élèves devront faire le choix des phénomènes physiques à étudier et
la recherche documentaire sur le sujet choisi. Ils devront ensuite proposer une série d’expériences et
s’appuyer sur des approches théoriques pour la validation du protocole expérimental et des objectifs
avec l’aide d’un assistant.
2ème et 3ème journées#: Réalisation du montage expérimental avec l’aide d’une équipe technique,
expériences et acquisition des données, exploitation des résultats.
4ème journée#: Présentation orale (15 minutes), questions et discussions (15minutes).
Travail en dehors des séances#: rédaction d’un rapport écrit sous forme de poster.
Plates-formes expérimentales proposées
• Essais en soufflerie (4 souffleries disponibles)
• Mesure de la vitesse d’un écoulement par Anémométrie LASER à effet Doppler
• Mesure de gradients d’indice optique par des méthodes d’interférométrie et de strioscopie
• Mesure de gradients thermiques par déviation de faisceaux LASER
• Mesure de température par thermocouple dans des ailettes
• Spectroscopie d’émission ou d’absorption
Évaluation
L’évaluation est obtenue par la moyenne des notes sur le travail expérimental (coefficient 2), la
soutenance orale (coefficient 1), le document écrit (coefficient 1), et le comportement (coefficient 1).
Activités Expérimentales"
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École Centrale Paris
AE Matériaux et Biomatériaux
M. Mehdi AYOUZ - poste 1603 - [email protected]
http://cours.etudes.ecp.fr/claroline/course/index.php?cid=PR1930
Organisation
Travaux pratiques#: 27h, contrôle#: 3h
Pré-requis#: aucun
Supports : articles tirés de la recherche bibliographique, livres sur les notions de base et sur les
techniques d’étude des matériaux
Objectifs
L’objectif de cette activité est de proposer aux élèves, travaillant par groupes de deux ou trois sous la
responsabilité d’un enseignant ou d’un chercheur, une initiation à la démarche scientifique
expérimentale au travers d’un mini-projet de quatre journées portant sur les matériaux, l’analyse de
leurs propriétés (thermiques, hygroscopiques, structurales, mécaniques, chimiques,#…) ou de leur
comportement sous différentes contraintes : physiques, chimiques, biologiques.
Compétences acquises en fin de cours
Aspects méthodologiques des études expérimentales.
Modélisation analytique/numérique de phénomènes physiques et confrontation avec l’expérience.
Connaissances sur les méthodes d’analyse des propriétés thermiques, hygroscopiques, structurales,
mécaniques et chimiques des matériaux.
Comportement des matériaux et biomatériaux sous différentes contraintes telles que la pression,
l’humidité relative, la température, ...
Contenu
Outre le travail expérimental proprement dit, les élèves doivent préalablement réaliser une petite étude
bibliographique destinée à identifier et analyser le problème à l’origine de l’étude proposée ainsi qu’à
établir un «#état de l’art#». Ils doivent ensuite réfléchir sur la pertinence du choix des techniques et
procédures expérimentales mises en œuvre. A l’issue du travail expérimental, un bilan est réalisé par
rapport au problème posé et à l’objectif initialement défini ainsi que d’éventuelles propositions de
travaux complémentaires pouvant être effectués ultérieurement. Les résultats expérimentaux sont, en
général, confrontés aux modèles analytiques et/ou numériques afin d’améliorer ces modèles et les
rendre plus pertinents.
Exemples de sujets traités
• Effets des traitements thermiques sur la structure et les propriétés mécaniques des aciers
• Caractérisation hygroscopique des matériaux à base de végétaux : application pour des matériaux
renouvelables
• Relations entre la microstructure d’un alliage d’aluminium et ses propriétés mécaniques
Évaluation
Les coefficients suivants seront appliqués pour la détermination de la note finale : travail expérimental
(coef. 2), soutenance orale (coef. 1), document écrit (coef. 1), comportement (coef. 1).
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Activités Expérimentales
École Centrale Paris
AE Procédés et Environnement
Mme Barbara MALINOWSKA - poste 1554 - [email protected]
http://cours.etudes.ecp.fr/claroline/course/index.php?cid=PR1940
Organisation
Travaux pratiques#: 27h, contrôle#: 3h
Pré-requis#: il n’y a pas de pré-requis. Cependant une formation en génie des procédés est utile. Des
connaissances en chimie analytique et électrochimie sont également un plus.
Supports : Polycopié, articles issus de la bibliographie effectuée durant le cours
Objectifs
Proposer aux élèves, travaillant par groupes de deux ou trois sous la responsabilité d’un enseignant
ou d’un chercheur, une initiation à la recherche scientifique au travers d’un projet.
Acquérir une base de connaissances permettant d’effectuer une recherche documentaire sur un sujet
scientifique, de pouvoir planifier l’expérimentation, de présenter des résultats de manière claire,
d’avoir un esprit critique face aux résultats obtenus, de travailler en respectant les règles de sécurité.
Compétences acquises en fin de cours
Familiarisation avec la méthodologie des études expérimentales.
Notions et base sur les procédés membranaires et électromembranaires.
Manipulations sur des installations pilotes (électrodialyse, ultrafiltration, nanofiltration, électrolyse).
Utilisation de techniques analytiques modernes (titrage, spectrométrie d’absorption atomique,
spectrométrie infrarouge FTIR-ATR).
Contenu
Les élèves doivent commencer par une recherche bibliographique. Le but étant de situer le projet
dans le contexte plus général et d’établir l’état de l’art versus le sujet proposé. Ensuite, afin
d’atteindre le but recherché, ils doivent effectuer les expérimentations en mettant en oeuvre les
opérations et conditions choisies par eux-mêmes. A l’issue du travail expérimental, ils doivent
analyser et discuter les résultats obtenus.
Les sujets proposés concernent le traitement des effluents solides, liquides ou gazeux par lixiviation,
séparation ou concentration, ainsi que le traitement d’effluents salins (opérations membranaires et/ou
électromembranaires).
Il s’agit de la mise en oeuvre des procédés propres dans le but de la valorisation des déchets ou de
dépollution.
Déroulement
Présentation des thèmes (3h), expérimentation (20h), préparation de l’exposé et soutenance orale
(7h). Rapport écrit à rendre sous une semaine.
Évaluation
Travail expérimental (coef. 2), soutenance orale (coef. 1), comportement et respect des règles de
sécurité dans un laboratoire (coef. 1), rapport écrit (coef. 1).
Activités Expérimentales"
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École Centrale Paris
AE Ingénierie Inverse et Prototypage Rapide
M. Pascal MORENTON - poste 1452 - [email protected]
http://cours.etudes.ecp.fr/claroline/course/index.php?cid=SE1960
Organisation
Travaux pratiques#: 27h, contrôle#: 3h
Pré-requis#: aucun
Supports : «#formation à CATIA V5#», polycopié de l’Ecole Centrale Paris
Objectifs
Le cours propose d’étudier les outils et méthodes liées au maintien de la «#chaîne numérique#» qui
permet de passer de l’idée au produit en utilisant toutes les techniques de l’ingénierie numérique#:
numérisation 3D, conception assistée par ordinateur, simulation numérique, prototypage rapide, etc.
A travers le traitement d’études de cas, les élèves devront réfléchir aux problématiques liées au
maintien de la chaîne numérique, étudier la capacité des techniques mises en œuvre et évaluer les
méthodologies proposées en fonction des besoins «#métier#» de l’entreprise.
Les élèves mèneront des activités expérimentales permettant de mettre en œuvre plusieurs outils de
CAO, de numérisation 3D (lumière structurée, laser), de prototypage et d’outillage rapides.
Contenu
Mise en œuvre d’outils de conception assistée par ordinateur paramétriques et explicites.
Etude et mise en œuvre d’outils de numérisation sans contact.
Etude et mise en oeuvre d’outils prototypage rapide.
Etude et mise en œuvre d’outils d’outillage rapide.
Etude de la chaîne numérique – Synthèse et évaluation des méthodes.
Évaluation
Soutenance orale et réalisation d’un poster scientifique.
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Activités Expérimentales
École Centrale Paris
AE Génie Civil
M. Jean-Marie FLEUREAU - poste 1320 - [email protected]
http://cours.etudes.ecp.fr/claroline/course/index.php?cid=MG1960_IN12DXP
Organisation
Travaux pratiques#: 27h, contrôle#: 3h
Pré-requis#: peu de pré-requis (idéalement quelques notions de Résistance des Matériaux et de
procédés de construction)
Support : polycopié
Objectifs
Sensibiliser aux enjeux de la construction#: urbanisme, architecture, dimensionnement, économie.
Apprendre à construire une démarche scientifique rigoureuse#: analyse du problème posé, justification
du choix de la solution, innovation, autonomie…
Apprendre à réaliser une recherche pertinente sur Internet.
Apprendre à communiquer#: interaction entre les participants d’un même groupe, soutenance…
Apprendre à respecter des échéances pour la remise des livrables#: temps de présentation, remise
des documents.
Compétences acquises en fin de cours
Maîtrise de la complexité de la conception à la réalisation d’un grand ouvrage.
Notions de construction et de génie civil.
Contenu
Imaginer une structure complexe à partir d’un plan de base, selon des critères urbanistiques,
architecturaux, fonctionnels (en s’inspirant notamment d’une recherche bibliographique et d’une visite
de grandes réalisations parisiennes).
Réaliser concrètement une maquette (réelle et éventuellement numérique) de l’ouvrage imaginé.
Vérifier le fonctionnement structurel de l’ouvrage et dimensionner les principaux éléments, y compris
de la fondation au moyen de logiciels simples de Résistance des Matériaux.
Évaluation
Travail expérimental (40%), comportement (20%), soutenance oral (20%), poster (20%).
Activités Expérimentales"
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École Centrale Paris
AE Dimensionnement des Structures Mécaniques
Mme Véronique AUBIN - poste 1520 - [email protected]
http://cours.etudes.ecp.fr/claroline/course/index.php?cid=MG1970
Organisation
Travaux pratiques#: 27h, contrôle#: 3h
Pré-requis#: notions de base en mécanique des milieux continus#: contraintes, déformations, élasticité
Supports : polycopié du cours de Mécanique du Parcours Commun ECP, extraits de normes et de
documents constructeurs, extraits d’articles scientifiques (dont Techniques de l’Ingénieur)
Objectifs
Former les étudiants à la mise en œuvre d’une démarche scientifique et expérimentale, avec#:
• une réflexion préalable#: comment poser le problème en termes scientifiques précis, et définir
correctement les problèmes et les divers paramètres associés#;
• la réalisation d’un travail expérimental#: comment mettre en place un protocole expérimental, et tenir
un cahier d’expériences, choix et utilisation de différents types de capteurs#;
• une analyse critique des résultats#: comment discuter de leur utilité, précision ou cohérence de
façon à orienter leur exploitation et leur interprétation#; quels outils complémentaires utiliser et
confronter à ces résultats ;
• la prise en compte des problèmes liés à la sécurité.
Compétences acquises en fin de cours
• Savoir réaliser et analyser des essais mécaniques et l’observation de la microstructure en
microscopie optique
• Savoir discuter de la validité de résultats expérimentaux
• Savoir mettre en relation des propriétés de la microstructure de matériaux avec les propriétés
mécaniques macroscopiques
• Savoir comparer des résultats de simulation numérique aux observations expérimentales.
Contenu
Étude expérimentale du comportement mécanique de divers matériaux et des conséquences de ce
comportement sur le dimensionnement de structures que l’on simulera à l’aide d’un outil numérique.
Les élèves choisissent parmi plusieurs thématiques, associées chacune à un matériau précis, dont
l’étude se déroule lors des trois premières séances de 8 heures#:
• élaboration d’un matériau composite fibres/matrice, étude expérimentale de son comportement
mécanique (anisotropie, rupture, vibration), observation de la microstructure par microscopie,
simulation numérique d’une structure en composite, étude des hétérogénéités#;
• élaboration d’un béton, étude de son comportement mécanique, analyse de l’hétérogénéité des
contraintes par photoélasticimétrie et simulation par éléments finis#;
• étude expérimentale du comportement mécanique d’une feuille de carton, dimensionnement d’un
pont et validation expérimentale ;
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Activités Expérimentales
École Centrale Paris
• étude expérimentale d’un acier de construction, modification de la microstructure par traitements
thermiques et observation par microscopie, étude de l’influence de la microstructure sur le
comportement mécanique ;
• étude expérimentale d’un aluminium, réalisation d’essais mécaniques, analyse de l’hétérogénéité
des déformations par corrélation d’images numériques, comparaison à la simulation numérique.
L’interprétation des résultats est enrichie par des calculs numériques avec un logiciel éléments finis
(Comsol ou Abaqus). La dernière séance est réservée à la préparation et l’exécution des soutenances
orales. Un compte-rendu écrit (poster) est enfin demandé dans un délai de dix jours après la
soutenance.
Évaluation
Travail expérimental (40%), comportement (20%), soutenance oral (20%), poster (20%).
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École Centrale Paris
AE Électronique
M. Pierre CARPÈNE - poste 1315 - [email protected]
http://cours.etudes.ecp.fr/claroline/course/index.php?cid=TI2950_IN12DXP
Organisation
Travaux pratiques#: 27h, contrôle#: 3h
Pré-requis#: notions de base en électronique, analogique et numérique.
Objectifs
Donner aux élèves la possibilité d’expérimenter leurs connaissances théoriques ; mettre
éventuellement à jour leurs connaissances.
Étudier un système et suivre toutes les étapes, de la conception à la mise au point.
Se donner tous les moyens de mener à bien un projet (poser les bonnes questions, rechercher les
documentions pertinentes, etc. ) en un temps imposé.
Développer l’initiative, l’esprit critique et d’innovation.
Compétences acquises en fin de cours
Maîtriser les bases de l’électronique analogique et numérique et les expérimenter.
Contenu
Ce cours se déroule sous la forme d’un mini-projet en binôme (ou trinôme) encadré, associant
conception d’un système (calculs théoriques, CAO, etc.), réalisation et essais (mesures, tests, etc.).
L’accent est mis sur la compréhension globale d’un système, par exemple#:
• Capteur de température,
• Transmission d’ordre de positions par radio,
• Carte d’acquisition, (conversion analogique numérique) vers PC,
• Filtres analogiques,
• Jauge de contrainte (mesures mécaniques),
• Alimentation stabilisée (régulation en tension et en courant),
• Détection des champs magnétiques.
Évaluation
Le dernier après-midi sera consacré aux soutenances orales avec support Power Point. Un poster
devra être remis dans les huit jours. Présence obligatoire de toutes et tous aux soutenances.
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Activités Expérimentales