secu004 comportement des matériaux - université libre de
Post on 28-Oct-2021
1 Views
Preview:
TRANSCRIPT
SECU004
Comportement des matériaux0 – 1 Introduction
Philippe.Bouillard@ulb.ac.beversion 28 février 2007
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 2
Plan� Présentations� Motivation� Fiabilité des matériaux� Code du bien être (RGPT)� Plan du cours
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 3
Motivation : statistique des accidents
3967Substances chimiques solides et liquides
4154Échelles
5029Escaliers
5286Outils, instruments et ustensiles à main
6359Véhicules à moteur
10478Machines d’usage et de fabrication
18764Appareils de levage
22759Surface de travail et de circulation, sol
27723Poussières, fragments volants et éclats
37975Matériaux
Nombre d’accidents
Cause matérielle
Causes matérielles des accidents de travail pour les ouvriers - INS 1985
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 4
Fiabilité des matériaux� Sécurité
– Fabrication : • aspects mécaniques, chimiques, …
– En service : éviter les défaillances dues à• Une mauvaise conception de la pièce• Une mauvaise qualité du matériau• Des assemblages défectueux• Une mauvaise utilisation• Des circonstances exceptionnelles ou accidentelles
� Il n’existe pas de matériau ou d’assemblage idéal� Tous les matériaux, tous les assemblages de
matériau ont leurs limites !
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 5
Qu’impose le code de bien-être ?� Peu d’articles concernés mais aux exigences très vastes [RGPT]
� Titre II (dispositions générales…)– Chap. 1er Section IVter
• Art. 51ter3. Les bâtiments abritant des lieux de travail doivent posséder des structures et un solidité appropriées au type d’utilisation, conformément aux règles de l’art
– � connaître les règles de l’art• Eurocodes• Documents techniques et règles de bonne pratique• Législation sur la responsabilité des acteurs
� Titre III (dispositions particulières applicables dans certaines industries)– Chap. 1er, Section I
• Art. 225 détaille les conditions de stabilité mécanique des lignes à haute ou moyenne tension
– … en contradiction avec les Eurocodes !– Relativise la responsabilité réelle des conseillers en prévention
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 6
Qu’impose le code de bien-être ?� Titre III (dispositions particulières applicables dans
certaines industries) – Chap. 2 Section I
• 434.3.1. Les matériaux employés sont de bonne qualité et en bon état.
• Art. 434.3.3. Les pièces métalliques ne présentent ni fissures ni autres défauts susceptible de nuire à leur résistance
– concepts de • résistance des matériaux, • mécanismes de rupture (dont l’étude des fissures)• détection de défauts (contrôle non destructif des matériaux)
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 7
Qu’impose le code de bien-être ?� Titre II (“Moteurs à combustion interne - Procédés de travail
par pulvérisation pneumatique - Récipients à gaz comprimés, liquéfiés ou dissous”(– Chap. 1 Section III
• Art. 353 fixe le contrôle de fabrication et la vérification des qualités des matériaux en faisant référence aux organismes agréés à cette fin (définis àl’article 360) et aux essais à réaliser.
• Art. 360 Organismes agrées
– Essais destructifs des matériaux• les essais de traction, de pliage, de résilience et de dureté
� Résistance au feu– Voir S. Lejeune
� Engins de levage– Voir J. Kummer
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 8
Champ d’applications• construction et architecture (génie civil ou bâtiments)• mécanique (machines, moteurs, avions)• chimie (réservoirs, chaudières)• électricité (câbles, pylônes, centrales)• physique (physique du solide)• matériaux (physique des matériaux)• biomédical (tissus vivants, prothèses)• ….
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 9
Construction et architecture
Viaduc de Millau, 2004Credits: Nicolas Janberg [Structurae, 2006]
Purj Dubai, prévu 2008Credits: 2005 - Emaar PJSC
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 10
Vibrations� Étude de la passerelle Collegebrug
(Ney & Partners)
F
0,01,02,03,04,05,06,07,08,09,0
10,0
1,65 1,75 1,85 1,95 2,05 2,15 2,25
LIMITE
Réponse dynamique sous action de piétonsCalculs non linéaires avec amortissement
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 11
Constructions mécaniques
Simulation d’un crash-testhttp://www.esi-group.com/Products/Crash
Analyse structurale d’un châssis automobilehttp://www.mscsoftware.com/
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 12
Automobile
Développement de nouveaux aciers à haute résistanceProjet ACIETRIP
financé par la Région wallonne[Furnémont, 2003]
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 13
� Vibroacoustique
Interactions fluide-structure
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 14
AéronautiqueAirbus A380http://fr.wikipedia.org/wiki/Airbus_A380, 2006
Snecma CFM56-3 aeroengine, whichcovers all 3 ratings for the Boeing 737-300, -400 and -500 aircraft © 2002, Snecmahttp://www.eurostir.co.uk/eurostir_snecma.html
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 15
Réservoirs et canalisations
http://www.actewagl.com.au/education/water/transport.aspx
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 16
Silos
http://www.kotzur.com/commercial.html
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 17
Infrastructures de production d’énergie
http://college.lakanal.free.fr/qcm/afficher.php?nomqcm=achbprieto
http://www.greenpeace.org/
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 18
contraintes de contraintes de vonvon Mises dans l'osMises dans l'os
maillagesmaillagesdues dues àà
l'implantl'implant
soussous
chargecharge
pression de contact pression de contact
prothprothèèse / osse / os
Biomécanique : prothèse fémorale
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 19
Compétences attendues• Comprendre les exigences de sécurité structurale
– Analyser des situations réelles
• Comprendre le fonctionnement structural des poutres• Maîtriser le vocabulaire de base en vue d’établir un
dialogue avec des experts
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 20
Plan du cours� 1ère partie : généralités
– I.1 à I.3 : notions de base de la mécanique du solide
� 2ème partie : Résistance des matériaux– II.1 Sécurité structurale– II.2 Schéma statique
• actions sur les structures• appuis et liaisons• éléments structuraux
– II.3 Cas particulier : la poutre• définition, sollicitations (éléments de réduction)
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 21
Plan du cours� Analyse élastique
– II.4 Traction et compression pures– II.5 Flexion pure– II.6 Flexion simple (cisaillante)– II.8 Flexion composée– II.9 Introduction à la torsion (torsion uniforme)
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 22
Plan du cours� Propriétés mécaniques des matériaux
– II.11 Essais en laboratoire et modèles constitutifs
� Instabilités– II.14 Flambement élastique
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 23
Renseignements pratiques� Localisation :
– Service Construction, Architecture et Urbanisme, (BATir), Bât C, 87 Av. Buyl, 4ème niveau
� Serveur Web : http://www.ulb.ac.be/smc– transparents disponibles en PDF
• À télécharger (.pdf, 2 dias/page, ↑ 10 Mo)
– pages de commentaires (en cours d’élaboration)• À consulter en cas de besoin (.pdf, 1 dia/page)
� e-mail : philippe.bouillard@ulb.ac.be
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 24
Organisation du cours� Cours oral
– 7 cours de 2h, si possible interactifs– mise en perspective, tout n’est pas exposé– pas de notes, voir notes de références
� Laboratoire– 4h : essais destructifs des matériaux– 2h : essais non destructifs
SECU004 - Comportement des matériauxIntroduction
0 - 1 - 25
Organisation des évaluations� Sur RDV
– Entretien individuel où vous exposez un accident• De la littérature (personnelle, internet ou ULB),• De votre expérience professionnelle ou privée• De toute source fiable !
– Mais accord préalable sur la source
– Questions uniquement sur votre compréhension de l’accident et sur les éléments théoriques vus ensemble qui permettent de comprendre l’accident
top related