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RS430.100.17.2576 Descriptif de module

Technologies

Responsable du module Jean-Claude Ferrier

Version du :

22 août 2017

Année académique

2017-2018

Code

2576

Page

1/9 La description de module définit les conditions cadres du déroulement de l’enseignement des matières du module. Filière(s) Industrial Design Engineering (IDE)

Orientation Conception de systèmes mécaniques (csm)

Public Plein temps

Unités d’enseignement

Niveau d’études 1 2 3 Période pédagogique (semestre) 1 2 3 4 5 6 N° Type Désignation 2576.1 CT+TP Automatique séquentielle 2 2576.2 CT+TP Capteurs et acquisitions de données 3 2576.3 CT Mécanique des fluides 2 2576.4 CT Eléments de machines III 3 2 2576.5 CT Thermodynamique I 2 Total 7 7

Indication en périodes d’enseignement hebdomadaires (45 min.)

CT – Cours théorique ; TP - Travail pratique ; PR – Projet

Programme Bachelor Executive Master Master of Advanced Studies

Niveau Elémentaire Intermédiaire Avancé Spécialisé (Basic) (Intermediate) (Advanced) (Specialized)

Type Central Lié Mineur (Core) (Related) (Minor)

Volume de travail heures Enseignement 146 Travail personnel 214 Travail total 360

Crédits ECTS 12

Pré requis

Avoir acquis les modules : Sciences IA (1931) ou Sciences IA TIN DEL (1933), Sciences IB (1932), Conception I (1570), Electricité et Informatique DEL (1965) ou IDE (1565), Projet P1 TIN (1980)


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22 août 2017

Année académique

2017-2018

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2/9 Objectifs d’apprentissage, compétences visées

Les objectifs d’apprentissage de ce module sont classés selon les trois degrés croissants de difficulté: (M) Mémorisation, (A) Application et compréhension, (R) Résolution de problèmes (analyse, synthèse, évaluation). A l’issue du module, l'étudiant doit être capable de : Automatique séquentielle - Identifier les équipements courants de commandes pneumatiques et

électropneumatiques. (M) - Utiliser les principes fondamentaux de la logique séquentielle pour réaliser

des commandes de systèmes pneumatiques et électropneumatiques. (R) - Maîtriser un logiciel de simulation numérique de commandes de systèmes

pneumatiques. (R) - Expliquer le fonctionnement d’un automate programmable (API). (M) - Réaliser des commandes élémentaires pneumatiques et

électropneumatiques pilotées par un automate programmable et vérifier leur fonctionnement. (A)

- Appliquer les connaissances théoriques et technologiques en réalisant un dispositif d’automatisme séquentiel et produire la documentation s’y rapportant. (A)

Capteurs et acquisitions de données - Enumérer les principes physiques des principaux types de capteurs. (M) - Evaluer les caractéristiques d'un capteur, selon une application spécifique et

mettre en œuvre un système de mesure. (R) - Décrire le principe de fonctionnement des composants d'un système

d'acquisition de données. (M) - Exploiter un système de programmation d’acquisition de données

confortable et efficace. (A) - Réaliser un instrument virtuel, selon un cahier des charges, et mettre en

œuvre une chaîne de mesure. (R) Mécanique des fluides - Enoncer les lois de bases de la mécanique des fluides (M). - Appliquer les connaissances théoriques pour résoudre des problèmes

d’écoulements internes, d’écoulements externes et de machines hydrauliques (A).

- Dimensionner des circuits hydrauliques (calcul de pertes de charge) (A). - Modéliser, analyser et expliquer la partie hydraulique d’une installation

existante (R). Elements de machines III - Décrire les lois fondamentales régissant le fonctionnement des engrenages

à dentures droite et hélicoïdale ayant un profil en développante de cercle. (A)

- Décrire le fonctionnement, dimensionner et justifier le choix d’organes de machines (A)


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- Calculer l’incidence d’un concentrateur de contrainte sur le comportement d’un organe de machine. (R)

- Dimensionner à la fatigue un axe ou un arbre de machine. (R) Thermodynamique - Enoncer les lois de base de la thermodynamique (M). - Appliquer les connaissances théoriques pour résoudre des problèmes de

thermodynamique simples (A).

Validation Evaluation des apprentissages

- Evaluations des différentes Unités d’Enseignement (UE)

Note finale du module :

avec les définitions :

mAS = moyenne des notes d’Automatique séquentielle mCA = moyenne des notes de Capteurs et acquisition de données mMF = moyenne des notes de Mécanique des fluides mEM = moyenne des notes d’Eléments de machines III mTH = moyenne des notes de Thermodynamique I

Toutes les notes et moyennes sont précisées au dixième de point.

Conditions de réussite :

Note finale du module M ≥ 4.0 (arrondie au demi-point) Moyennes mi ≥ 3.0 (arrondies au dixième de point)

La note finale du module, calculée au dixième de point, permet d’établir la note ECTS.

Modalités de remédiation

Ce module ne fait pas l’objet d’une remédiation

+ + + ⋅ += AS CA MF EM THm m m 2 m mM

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4/9 Unité d’enseignement

Automatique séquentielle Identifiant 2576.1

Méthode d’enseignement

Cours, exercices et laboratoire.

Objectifs spécifiques

Voir les objectifs généraux du module.

Modalités d’évaluation

- 1 à 2 contrôles principaux, écrits, annoncés et obligatoires. - 1 travail de laboratoire basé sur la création et réalisation d’une commande

électropneumatique.

Description du contenu (mots-clés)

- Outils de programmation d’automates ; diagramme des mouvements, table de vérité, formes canoniques, équations logiques (Boole, Morgan, Karnaugh), indétermination, logigramme et opérateur logiques de base, séquenceur (bascules – mémoires).

- Logique séquentielle (Grafcet…) - Initiation pneumatique ; technologie, symboles et normalisation, schémas

de base pneumatique (circuit à un actionneur). - Initiation électropneumatique ; technologie, symboles et normalisation,

schémas de base électropneumatiques (circuit à plusieurs actionneurs), contradiction d’effet.

- Pratiques sur API. - Capteurs en automatique. - Environnement et architecture des automates ; environnement, logique

câblée et programmée, matériel, organisation modulaire des API, connexion, différents types de signaux à traiter.

Supports de cours - Cours polycopiés. - Guide des sciences et technologies industrielles, J.-L. Fanchon, Afnor-

Nathan.

Outils utilisés - Selon les indications fournies par le professeur.


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Capteurs et acquisitions de données

Identifiant 2576.2


Cours, exercices et laboratoire.




- 2 contrôles principaux écrits, annoncés et obligatoires. - L’enseignant peut décider de faire réaliser un ou deux projets par les

étudiants. Dans ce cas, le ou les deux projets remplacent un ou les deux contrôles écrits.


- Caractéristiques générales des capteurs « tout ou rien », analogiques et numériques; avantages et inconvénients des différents principes, critères de choix.

- Utilisation de différents capteurs pour la mesure de : déplacement, force, couple, extension, pression, débit, nombre de tours, accélération, température, humidité, etc.

- Bases de l'acquisition de données. - Eléments d'une carte d’acquisition. - Chaîne de mesure. - Initiation à l’utilisation d’un logiciel d’acquisition. - Installation et configuration du matériel et de la chaîne de mesure. - Pratiques de laboratoire.

Supports de cours

- Cours polycopiés.

Outils utilisés

- Selon les indications fournies par le professeur.

Bibliographie

- Sensors for handling and processing technology, Festo, FP1110, ISBN 3-8127-3046-4

- Sensors for distance and displacement, FP1120, Festo, Order N° 090156 - Sensors for force and pressure, Festo, FP1130, Order N° 090166 - Les capteurs en instrumentation industrielle, G.Asch et collaborateurs,

Dunod, ISBN 2-10-003773-0 - Acquisition de données du capteur à l’ordinateur, G.Asch et

collaborateurs, Dunod, ISBN 2-10-004204-1 - Le PC architecture maintenance et mise à jour, S.Mueller, CampusPress,

ISBN 2-7440-1515-6 - Traitement des signaux et acquisition de données, F.Cottet, Dunod, ISBN

2-10-003428-6 - LabVIEW programmation et applications, F.Cottet, Dunod, ISBN 2-10-

005667-0 - LabVIEW graphical programming, G.W.Johnson, McGraw Hill, ISBN 0-07-

032915-x


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- Traitement des signaux et acquisition de données, F.Cottet, Dunod, ISBN 2-10-003428-6

- Applications in LabVIEW, L.Sokoloff, Pearson Prentice Hall, ISBN 0-13-016194-2

- Capteurs de mesure et de detection, Guides GESO-EPFL, Presse Polytechniques Romandes, ISBN 2-88074-067-3

Particularité d’organisation

Rien de particulier.


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7/9 Unités d’enseignement

Mécanique des fluides

Identifiant 2576.3


Cours et exercices


Voir les objectifs généraux du module


- 2 contrôles principaux (CP) écrits, annoncés et obligatoires.


- Equation de continuité et débit - Equation de Bernoulli, ligne de charge, ligne piézométrique, cavitation - Equations des impulsions (forces et moments dans les écoulements) - Fluides réels (visqueux), pertes de charges régulières et singulières - Ecoulements externes, traînées et portance - Théorie générale des turbines hydrauliques

Supports de cours Au choix de l’enseignant

Outils utilisés Les outils informatiques utilisés durant le cours seront précisés par le

responsable de l’unité d’enseignement au début du cours

Bibliographie - Supports de cours des enseignants. - Meriam & Kraig, Engineering Mechanics, John Wiley 1987. - Vennard & Street, Elementary Fluid Dynamics, John Wiley 1982. - Hibbeler, Fluid Mechanics, Pearson, 2017.


Rien de particulier


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Eléments de machines III

Identifiant 2576.4


Cours et exercices pratiques


Voir les objectifs généraux du module


- 3 contrôles principaux écrits, annoncés et obligatoires. - Eventuellement, 1 travail de groupe finalisé par un rapport.


- Les engrenages : formes de dentures, résistance - Les trains d’engrenages et trains planétaires - Guidages linéaires - Calcul des chaînes cinématiques - Embrayages et freins - Les concentrations de contraintes - La fatigue des organes de machines (arbres)

Supports de cours

- Cours polycopié.

Outils utilisés

- Ordinateur portable personnel - Logiciel de calcul mathématique

Bibliographie - Conception des machines: Principes et applications (Les trois volumes),

Georges Spinnler, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes PPUR, ISBN: 2-88074-354-0.

- Handbook of Mechanical Engineering, Grote Karl-Heinrich; Antonsson Erik K. (Eds.), Springer, ISBN: 978-3-540-49131-6.

- Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau, Grote Karl-Heinrich, Feldhusen, Jörg (Hrsg.), Springer, ISBN: 978-3-540-22142-5

- Construction mécanique (Les trois tomes), J.-P. Trotignon, Editions Nathan, ISBN 2-09-177192-9.

- ELEMENTS DE MACHINES, Szwarcman; TECH.& DOC./LAVOISIER ,ISBN 2-85206-217-8.

- "Conception de guidage flexible" Edition Presses Polytechniques et Universitaires Romandes 2004, ISBN 2-88074-481-4


Rien de particulier

http://www.buchkatalog.de/gtw-bin/gtwxml.cgi?opacdb=XMLKOD&uid=tfv%2D23042007%2D110913596%2DE05904&intid=CPC2ZBE&ldbname=CELF&a_search=xxx&PU=TECH%2E%26%20DOC%2E%2FLAVOISIER&shorthtm=short&cfflevel=0&cffcluster=dbindex&resultname=ASSIGN


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Thermodynamique I Identifiant 2576.5


Cours et exercices




- 2 contrôles principaux (CP) écrits, annoncés et obligatoires.


- Transformations thermodynamiques ; échanges de travail et de chaleur. - Diagrammes thermodynamiques et diagrammes de phase. - Le Premier Principe pour les systèmes fermés (applications). - Le Premier Principe pour les systèmes ouverts (pompe, turbine,

échangeur de chaleur). - Machines thermiques cycliques (Carnot, Stirling, Otto, Diesel, …).

Supports de cours

- Cours polycopié

Outils utilisés

Rien de particulier

Bibliographie - Supports de cours des enseignants - Cengel, Boles, Lacroix, Thermodynamique, une approche pragmatique,

Editions de la Chenelière, 2008 - Look & Sauer, Engineering Thermodynamics, Van Nostrand, 1988 - Russel & Adebiyi, Classical Thermodynamics, Saunders College Publishing,

1993


Rien de particulier

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