EC0905SI0203 - DURABILITE DES MATERIAUX

Objectifs

En corrosion, l'objectif est de fournir les outils de base permettant d'identifier l'origine de la corrosion d'une structure ainsi que de donner une première réponse quant à la durée de vie et à la protection de cette structure.
En vieillissement hygrothermique et UV, l'objectif est de donner aux étudiants une vue d'ensemble sur les processus s'opérant au sein du polymère lors de son vieillissement physique et chimique.

En fatigue, l'objectif de ce cours est de donner à l'étudiant les outils de base permettant la compréhension et l'analyse du comportement des matériaux et des structures sous sollicitations mécaniques cycliques (fatigue).

En science du frottement, l'objectif est de proposer un aperçu général des phénomènes liés au frottement, à l'usure et à la lubrification des systèmes mécaniques, qui constituent les trois composantes de la tribologie.

Présentation

En corrosion, les principaux modes de corrosion des métaux, les techniques de mesure de la résistance à la corrosion ainsi que les méthodes de protection sont présentés.

En vieillissement hygrothermique et UV, le cours présentera les principaux modes de vieillissement physique et chimique des polymères sous l'action de l'eau (diffusion, plastification, gonflement, hydrolyse) ou des UV solaires (absorption, réactions photochimiques, stabilisation), en lien avec les conséquences sur les propriétés du matériau.  
En fatigue, il s'agira de présenter les principaux mécanismes d'endommagement par fatigue des matériaux, les méthodes expérimentales d'évaluation des durées de vie en cyclage mécanique et les principaux outils de calcul à la fatigue des structures. Plusieurs études de cas en construction mécanique et dans l'industrie des transports sont présentées. 
En science du frottement, une première partie donne un aperçu des enjeux du domaine avec des cas réels et aborde la mécanique du contact hertzien, l'aspect thermique du frottement, la physique locale du frottement, la tribologie à deux, le concept de troisième corps, la démarche générale d'une analyse tribologie ainsi que les modes d'endommagement et d'usure des surfaces. Une seconde partie concerne la lubrification, la notion de viscosité d'un film de lubrifiant, les régimes hydrodynamique (équation de Reynolds) et élasto-hydrodynamique, que l'on trouve en particulier dans les paliers, butées et engrenages, mais aussi les régimes limite et mixte, plutôt rencontrés dans les moteurs. 

Pré-requis obligatoires

Examens

(1*DS1+1*DS2)/2

DS1 : Devoir Surveillé 1

DS2 : Devoir Surveillé 2

Syllabus

- M. Cartier (2000) Guide d'emploi des traitements de surfaces appliqués aux problèmes de frottement éd. Technique et Documentation, 408 pages.
- A. Cornet, J.-P. Deville (1998) Physique et ingénierie des surfaces, EDP Sciences, 338 pages.
- G.W. Stachowiak, A.W. Batchelor (2001) Engineering Tribology 2nd edition, Butterworth-Heinemann ed., 744 pages, ISBN .
- J. Frebe et coll. (1988) Lubrification hydrodynamique : paliers et butées éd. Eyrolles.
- B. Baroux, La corrosion des métaux, Dunod, 2014.
- Ehrenstein G.W, Pongratz S, Resistance and stability of polymers, 2013
- Fayolle B, Verdu J, Vieillissement physique des matériaux polymères, Techniques de l¿Ingénieur Matériaux : résistance à la corrosion et au vieillissement, 2005
- Richaud E, Verdu J, Vieillissement chimique des matériaux polymères, Techniques de l¿Ingénieur Matériaux : résistance à la corrosion et au vieillissement, 2011