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  • Construction de

    séquences

    pédagogiques

    Flambement

    1

    Situation

    Séquence

    Leçon

  • Flambement

    1. Mise en situation 1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    1.2. Présentation du cours de DDS

    2. Séquence 2.1. Objectifs

    2.2. Prérequis

    2.3. Difficultés potentielles

    2.4. Plan

    2.5. Activités

    2.6. Modalités de contrôle des connaissances

    3. Leçon 3.1. Objectifs

    3.2. Prérequis

    3.3. Difficultés potentielles

    3.3. Plan

    3.4. Exposé

    3.5. Activités

    Sommaire

    2

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Formation : DUT GMP

    Unité d’enseignement : DDS

    Séquence : Sollicitations simples (torsion, flexion)

    Leçon : flambement

  • 1. Mise en situation

    3

    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Origines

    • Bac S-SI (27%)

    • Bac S-SVT (33%)

    • Bac STI2D (37%)

    Formation

    • DUT GMP

    Débouchés

    • Poursuite d’études (88%)

    • Insertion professionnelle (12%)

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    4

    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

    Flambement

  • 1. Mise en situation

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

    Flambement

  • 1. Mise en situation

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

    Flambement

  • 1. Mise en situation

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

    Flambement

  • 1. Mise en situation

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

    Surfaces fonctionnelles (de mise en position, réalisation liaison pivot)

    Chemise CH 1 Jean Roda

    Plans coplanaires

    Cylindre

    F CH G CH

    Contact Jeu

    Plan Cylindre

    C CA D CA

    Flambement

  • 1. Mise en situation

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

    Flambement

  • 1. Mise en situation

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

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  • 1. Mise en situation

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

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  • 1. Mise en situation

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

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  • 1. Mise en situation

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    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    15

    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    16

    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Compétences :

    • Analyser

    • Modéliser

    • Concevoir

    • Industrialiser

    • Organiser

    • Communiquer

    • Produire

    • Valider

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    17

    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Services et départements industriels :

    • Recherche et développement, essais

    • Bureau d’études et outillage

    • Méthodes et industrialisation

    • Maintenance et supervision

    • Organisation et gestion de production

    • Production

    • Assurance et contrôle de la qualité

    • Achat, vente et après-vente

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    18

    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Jean-Charles DI GIOVANNI

    IUT de Cachan GMP, promotion 2010

    Dessinateur projeteur chez HISPANO SUIZA

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    19

    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Célia Le GOUIL

    IUT de Cachan GMP, promotion 2004

    Responsable du département matériaux

    chez SIEMENS WIND POWER

    (Danemark)

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    20

    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Carole FAUVERGE

    IUT de Cachan GMP, promotion 2010

    Ingénieur projet en Supply Chain chez

    LOREAL

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    21

    1.1. Présentation de la formation DUT GMP

    « Généraliste de l’industrie mécanique »

    Situation

    Séquence

    Leçon

    François DESSOUCHES

    IUT de Cachan GMP, promotion 2009

    Inspecteur de fabrication à la SNECMA

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    22

    Objectifs :

    • comprendre et effectuer des calculs de dimensionnement ou de

    contrôle en rigidité ou résistance ainsi que des mesures de

    déformations

    • mettre en œuvre des calculs en entreprise :

    • au bureau d’études (analytiquement ou avec l’aide d’utilitaires

    informatisés)

    • au bureau de calcul (analyse statique en élasticité linéaire sur des

    codes classiques)

    • sur une pièce ou une structure simple (méthodes numériques et

    expérimentales de détermination des contraintes)

    Situation

    Séquence

    Leçon

    1.2. Présentation du cours de DDS

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    23

    Modalités pédagogiques :

    • poser les bases de l’analyse des effets des sollicitations mécaniques

    • après une étude théorique mettre en œuvre des méthodes pratiques

    • être illustré par des exemples réels

    • utiliser des outils numériques

    • sensibiliser aux 3 phases de l’étude (modélisation, calcul manuel ou

    numérique et dépouillement des résultats)

    • donner un sens critique

    Situation

    Séquence

    Leçon

    1.2. Présentation du cours de DDS

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    24

    Organisation :

    Situation

    Séquence

    Leçon

    1.2. Présentation du cours de DDS

    Semestre Module Dimensionnement Des Structures CM TD TP

    S1 M1102 Hypothèses de la Résistance Des Matériaux et

    sollicitations simples 8h 18h 4h

    S2 M2102 Sollicitations simples : torsion - flexion 10h 16h 4h

    S3 M3102 Elasticité – sollicitations composées 8h 18h 4h

    S4 M4102C Méthodes énergétiques et modélisation par

    éléments finis 8h 18h 4h

    Flambement

  • 1. Mise en situation

    25

    Organisation :

    Situation

    Séquence

    Leçon

    1.2. Présentation du cours de DDS

    Semestre Module Dimensionnement Des Structures CM TD TP

    S1 M1102 Hypothèses de la Résistance Des Matériaux et

    sollicitations simples 8h 18h 4h

    S2 M2102 Sollicitations simples : torsion - flexion 10h 16h 4h

    S3 M3102 Elasticité – sollicitations composées 8h 18h 4h

    S4 M4102C Méthodes énergétiques et modélisation par

    éléments finis 8h 18h 4h

    Flambement

  • • Objectifs du module :

    • Présenter le comportement des poutres en flexion et torsion.

    • Compétences visées:

    • Sélectionner les matériaux et dimensionner les structures.

    • Associer un modèle scientifique à une situation concrète.

    • Associer à des observations des quantités mesurables pertinentes et

    objectives.

    2. Séquence

    26

    2.1. Objectifs

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

  • • Statique

    • Matériaux et notions de contraintes

    • Hypothèses de la RDM

    • Traction-cisaillement

    • Intégrale.

    2. Séquence

    27

    2.2. Prérequis

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

  • • Notions précédentes non maitrisées (hypothèses, torseur de cohésion,

    traction/compression et cisaillement, critère de rigidité/contrainte, concentration de

    contrainte)

    • Outils mathématiques non maitrisés (intégrale)

    Moyens d’y remédier :

    • Consolidation de connaissance sur les notions précédentes par des exemples sur

    plusieurs cas avec une difficulté croissante

    • Utilisation des notions dans d’autre module (notamment via le projet)

    • Rédaction de fiches méthodologiques pour l’utilisation d’outils mathématiques

    (procédures pas à pas)

    2. Séquence

    28

    2.3. Difficultés potentielles

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

  • 2. Séquence

    29

    2.4. Plan

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Torsion

    •Définition

    •Hypothèse sur les sections

    •Relation contrainte/moment de torsion

    •Relation contrainte/déformation

    •Concentration de contrainte

    •Critère de dimensionnement

    Flexion

    •Définition

    •Relation effort tranchant/moment fléchissant

    •Relation contrainte normale/moment fléchissant, ordre de grandeur des contraintes tangentielles

    •Equation de la déformée

    •Principe de superposition en cas d’hyperstatisme

    •Concentration de contrainte

    •Critère de dimensionnement

    Flambement

    •Hypothèses

    •Flambage d’Euler

    •Critère de dimensionnement

    Flambement

  • 2. Séquence

    30

    2.5. Activités

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Semestre Module Dimensionnement Des Structures CM TD TP

    S2 M2102 Sollicitations simples : torsion - flexion 10h 16h 4h

    CM 10h : 10 cours magistraux de 1h en amphithéâtre avec la promotion entière

    (130 étudiants)

    TD 16h : 8 travaux dirigés de 2h en groupe (26 étudiants)

    TP 4h : 2 travaux pratiques de 2h en demi-groupe (13 étudiants)

    Flambement

  • 2. Séquence

    31

    2.6. Modalités de contrôle des connaissances

    Situation

    Séquence

    Leçon

    • 1 Interrogation écrite en TD, 30min, coefficient 1

    • 1 CR de TP, coefficient 2

    • 1 DS, 2h, coefficient 3

    Flambement

  • 3. Leçon

    32

    3.1. Objectifs

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

    • Comprendre la nécessité d’une étude en flambage (poutre élancée)

    • Comprendre les phénomènes d’instabilités mis en jeu (présence de défauts)

    • Comprendre le changement d’hypothèse pour la mise en équation du

    problème

    • Comprendre les limitations de la théorie d’Euler

    • Modéliser un problème de flambage (conditions limites)

    • Déterminer la charge critique d’Euler

    • Dimensionner/vérifier une poutre (section ou longueur à déterminer) au

    flambage

  • 3. Leçon

    33

    3.2. Prérequis

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

    • M1102 (DDS) : compression

    • M2102 (DDS) : flexion

    • M2301 (Mathématiques) : équation différentielle d’ordre 2

    • M2301 (Mathématiques) : déterminant d’une matrice

    a.y’’+b.y’+c.y=d

    det(𝑎 𝑏𝑐 𝑑

    )

  • 3. Leçon

    34

    3.3. Difficultés potentielles

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

    • Notions précédentes non maitrisées (hypothèses, torseur de cohésion, compression,

    flexion)

    • Outils mathématiques non maitrisés (trigonométrie, équation différentielles,

    déterminant d’une matrice)

    Moyens d’y remédier :

    • Consolidation de connaissance sur les notions précédentes par des exemples sur

    plusieurs cas avec une difficulté croissante

    • Rédaction de fiches méthodologiques pour l’utilisation d’outils mathématiques

    (procédures pas à pas)

  • 3. Leçon

    35

    3.4. Plan

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

    1. Introduction

    2. Théorie d’Euler

    3. Critère de dimensionnement

  • 3. Leçon

    36

    3.5. Exposé

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

  • 3. Leçon

    37

    3.5. Exposé

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

    Au tableau

    Supports de cours :

    • Présentation PowerPoint

    • Polycopié à trous

  • 3. Leçon

    38

    3.5. Exposé

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

  • 3. Leçon

    39

    3.5. Exposé

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

  • 3. Leçon

    40

    3.5. Exposé

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

    https://www.youtube.com

    /watch?v=3nGX44oRiTE

    https://www.youtube.com/watch?v=3nGX44oRiTEhttps://www.youtube.com/watch?v=3nGX44oRiTE

  • 3. Leçon

    41

    3.6. Activités

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

    1 TD, 2h : application du

    cours, consolidation de

    connaissances, prise en

    compte des différentes

    conditions limites possibles

  • 3. Leçon

    42

    3.6. Activités

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

    1 TP, 2h : comparaison

    théorie d’Euler, modélisation

    éléments finis et

    expérimentation

  • 3. Leçon

    43

    3.6. Activités

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Flambement

    L’étude préliminaire porte sur le risque de flambement du

    mât. Effectivement, la prise en compte du poids P de la

    nacelle (plusieurs tonnes) sur le mât (compression) et de

    l’effort F du vent (flexion) peut conduire dans certains cas

    au flambement du mât.

    1) Pourquoi est-il important de dimensionner le mât en flambement ?

    2) A partir de la figure, tracer l’allure de la déformée.

    3) A partir de votre réponse à la question précédente, donner l’expression

    du moment fléchissant en considérant la poutre déformée.

    4) Donner la démarche à suivre pour finir la résolution.

  • 44

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Merci de votre attention

    Flambement

    Avez-vous des questions ?

  • 45

    Situation

    Séquence

    Leçon

    Sources :

    • Cours de Dimensionnement des Structures

    Résistance des Matériaux

    Pierre-Alain BOUCARD

    • Guide des sciences et technologies industrielles

    Jean-Louis FANCHON

    • Guide du calcul en mécanique

    Robert GOURHANT, Daniel SPENLE

    • Conception des machines

    Principes et applications

    Volume 3

    Georges SPINNLER

    • Résistance mécanique des matériaux et des structures

    Pierre-Alain BOUCARD, François HILD, Jean LEMAITRE

    Flambement


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