École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Unité d’enseignement : GM · S1 · UE3 — Mécanique et construction

  • Construction mécanique

    Le cours de Construction mécanique (UE3 « Mécanique et construction », semestre 1) forme les étudiants à la conception et à la fabrication des structures et pièces mécaniques dans un cadre industriel. Il couvre la démarche de conception (du besoin au dossier de définition), l’usage des normes et standards, la conception assistée par ordinateur (CAO), le choix des matériaux et des procédés de fabrication, et la cotation fonctionnelle avec les tolérances et ajustements ISO dans les assemblages.

    Les exemples sont tirés de la maintenance et de la fabrication au Niger : paliers et brides de pompes d’irrigation, supports de groupes électrogènes, pièces de rechange refaites à l’atelier d’usinage, charpentes de hangars. Les travaux pratiques guidés portent sur la modélisation 3D d’une pièce en CAO et sur le contrôle dimensionnel d’un ajustement avec les instruments de métrologie.

    Objectifs d’apprentissage

    • Conduire une démarche de conception structurée (besoin, cahier des charges fonctionnel, solutions, dimensionnement, dossier).
    • Utiliser les normes et standards de l’industrie (dessin ISO 128, désignation des matériaux EN, séries de nombres normaux, ISO 286).
    • Modéliser une pièce et un assemblage simple en CAO paramétrique et produire une mise en plan.
    • Choisir un matériau et un procédé de fabrication en fonction des exigences mécaniques, de la quantité et du coût.
    • Appliquer les principes de résistance des matériaux au pré-dimensionnement d’une pièce avec un coefficient de sécurité.
    • Interpréter et calculer tolérances, ajustements et chaînes de cotes ; contrôler une cote au pied à coulisse et au micromètre.

    Prérequis

    Mécanique générale (statique) et notions de résistance des matériaux (traction, contraintes), bases du dessin technique (projections, vues, coupes), utilisation élémentaire d’un ordinateur.

    Plan du cours

    1. Démarche de conception, normalisation et dessin technique
    2. Conception assistée par ordinateur (CAO) : modélisation 3D et mise en plan
    3. Choix des matériaux et des procédés de fabrication
    4. Tolérances, ajustements et cotation fonctionnelle des assemblages

    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, livrables des TP de CAO et de métrologie, quiz en ligne) et examen terminal écrit.

    Bibliographie

    • Norton R. L., Machine Design: An Integrated Approach, Pearson.
    • Dieter G. E., Schmidt L. C., Engineering Design, McGraw-Hill.
    • Chevalier A., Guide du dessinateur industriel, Hachette Technique.
    • Fanchon J.-L., Guide des sciences et technologies industrielles, Nathan / AFNOR.
    • Ashby M. F., Choix des matériaux en conception mécanique, Dunod.

  • 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.