Mécanique industrielle

Le cours de Mécanique industrielle (UE3 « Mécanique et construction », semestre 1) développe les compétences nécessaires pour analyser et concevoir les systèmes mécaniques utilisés dans l’industrie. Il réunit les trois piliers du calcul mécanique : la statique (équilibre des solides et des structures), la dynamique (mouvement des solides en rotation et transmission de puissance) et la résistance des matériaux (contraintes, déformations et dimensionnement des éléments de base).

Les applications sont prises dans l’environnement industriel nigérien : poutres de pont roulant et potences d’atelier, arbres de pompes et de réducteurs, treuils, clavettes et goupilles, charpentes métalliques de hangars. Les travaux pratiques guidés permettent de vérifier expérimentalement l’équilibre d’une poutre, la loi de Hooke par l’essai de traction et la flèche d’une poutre en flexion.

Objectifs d’apprentissage

• Modéliser les actions mécaniques (forces, moments, liaisons) et appliquer le principe fondamental de la statique.
• Appliquer le principe fondamental de la dynamique à un solide en rotation et calculer couples, puissances et rapports de transmission.
• Calculer contraintes et déformations en traction, compression, cisaillement et torsion.
• Tracer les diagrammes d’effort tranchant et de moment fléchissant d’une poutre et vérifier sa résistance et sa flèche.
• Analyser un treillis simple et dimensionner des éléments mécaniques de base avec un coefficient de sécurité.

Prérequis

Connaissances de base en physique (mécanique du point, vecteurs, lois de Newton) et en mathématiques (trigonométrie, équations, dérivées), telles que vues dans le cours de Sciences physiques du S1.

Plan du cours

1. Statique des solides : actions mécaniques, liaisons et équilibre
2. Cinématique et dynamique des solides en rotation, transmission de puissance
3. Résistance des matériaux : traction, compression, cisaillement et torsion
4. Flexion des poutres et analyse des structures mécaniques

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 10 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 10 h de travaux pratiques (TP) et 30 h de travail personnel (TPE) ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD, comptes rendus de TP, quiz en ligne) et examen terminal écrit.

Bibliographie

• Meriam J. L., Kraige L. G., Engineering Mechanics: Statics et Engineering Mechanics: Dynamics, Wiley.
• Beer F. P., Johnston E. R., DeWolf J. T., Mazurek D. F., Mechanics of Materials, McGraw-Hill.
• Fanchon J.-L., Guide de mécanique : sciences et technologies industrielles, Nathan.
• Agati P., Lerouge F., Rossetto M., Résistance des matériaux, Dunod.
• Timoshenko S., Résistance des matériaux (tome 1), Dunod.