Master Sciences et génie des matériaux parcours Matériaux pour les énergies renouvelables (MatER)

Cet EC permet sur la première partie d'apporter les notions de base sur le comportement élasto-visco-plastique, les phénomènes d'endommagement et la rupture de matériaux polymères.La seconde partie de l'enseignement permet d'acquérir les notions de bases nécessaires à l'étude du comportement rhéologique des matériaux polymères.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Identifier les différents types de comportement mécanique présents dans les matériaux polymères
-  Déterminer les phénomènes d'endommagement et le mode de rupture des polymères
-  Etablir des relations entre structure et propriétés mécaniques et thermomécaniques des polymères
-  Maitriser le principe de fonctionnement et l'utilisation des principales méthodes de carac-térisation mécaniques et thermomécaniques des polymères
-  Analyser, interpréter et synthétiser l'ensemble des données issues des principales méthodes de caractérisation mécaniques et thermomécaniques des polymères
-  Mettre en place des protocoles expérimentaux afin de répondre à une problématique polymère
-  Caractériser le comportement viscoélastique des polymères
-  Proposer le(s) modèle(s) rhéologique(s) adéquat(s) pour établir des lois de comportement viscoélastique des polymères
-  Relier le comportement rhéologique des polymères aux caractéristiques physico-chimiques et aux conditions d'utilisation et de mise en forme
-  Caractériser l'écoulement des polymères fondus en vue de maitriser le procédé de mise en forme

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Cet EC participe à l'apprentissage des compétences : Maitriser les savoirs fondamentaux de la physique et de la chimie et Maîtriser les connaissances de base en science des matériaux.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Reconnaitre la nature des électrodes dans une cellule électrochimique
-  Constituer une électrode de référence pour milieu non conventionnel
-  Déterminer les caractéristiques thermodynamiques des générateurs primaires et secondaires classiques
-  Connaître le fonctionnement et les matériaux des piles, accumulateurs, batteries, piles à combustibles et super-condensateur

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Cet EC participe à l'apprentissage des compétences :
-  Maitriser les savoirs fondamentaux de la physique et de la chimie
-  Maîtriser les connaissances de base en science des matériaux

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Déterminer la vitesse d'une réaction électrochimique simple ou complexe dans le cadre d'une cinétique de transfert de charges ou de transport de matière
-  Interpréter une courbe de polarisation i=f(E)
-  Déterminer des potentiels et vitesses de corrosion à partir de courbes de polarisation

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Cet EC permet de donner les bases scientifiques sur la déformation plastique des matériaux. Elle s'appuie sur une approche macroscopique et microscopique de la déformation. Cet EC permet d'identifier les modes de rupture sous sollicitation fixe ou cyclique.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Identifier les modes de déformation plastique des matériaux cristallins
-  Identifier les interactions entre défauts et dislocations responsables du durcissement des métaux
-  Identifier les phénomènes de localisation de la déformation
-  Déterminer les modes de rupture des matériaux en relation avec la métallurgie
-  Evaluer la durabilité des matériaux sous sollicitations mécaniques

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Cet EC est séparé en trois blocs complémentaires : Il permet de donner les bases thermodynamique et cinétique relatives aux transformations à l'état solide. Il permet aussi de déterminer la diffusion dans les solutions solides de substitution et d'agir cette diffusion pour façonner les matériaux. Enfin il permet de donner des connaissances fondamentales relatives à différentes techniques de soudage (avec et sans fusion) et aux phénomènes métallurgiques associés au soudage.

A l'issue de cet EC, l'étudiant sera capable de :
-  Comprendre les mécanismes mis en jeu lors des traitements thermiques des matériaux, notamment à base d'aluminium
-  Choisir la méthode de soudage la plus adaptée en regard du cahier des charges de l'assemblage
-  Connaitre les lois de diffusion à l'état solide conduisant aux différentes microstructures.

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Cet EC permet de donner aux étudiants les bases de la communication écrite et orale pour les préparer efficacement à leur avenir professionnel, tout en les préparant, par l'application de ces règles de communication, à trouver un stage puis un emploi dans leur domaine d'études.

A son issue, l'étudiant est capable de :
-  Préparer une réunion
-  Se présenter et décrire son savoir-faire
-  Rédiger les documents courants (courriers, mails)

256-1-02

Cet EC permet de donner aux étudiants quelques repères pour se familiariser aux éléments constituant un banc de mesures et en particulier à la possibilité d'automatiser ces dernières.

A l'issue de l'enseignement, les étudiant seront capables de :
-  Maîtriser les principaux composants et lois fondamentales applicables sur les circuits
-  Aborder les notions de capteur et les principes physiques sous-jacents. Réaliser une mesure et déterminer sa pertinence
-  Savoir appliquer ses connaissances du logiciel LabView® pour assurer une gestion automatique de banc de mesure et les concepts de simulation

256-1-03

Cet EC permet d'acquérir les connaissances de bases dans les mécanismes d'oxydation à haute température.

A l'issue de cet EC, l'étudiant sera capable de :
-  Déterminer les aspects thermodynamiques et cinétique de l'oxydation des matériaux
-  Mettre en relation la microstructure et les mécanismes de formation des couches d'oxyde
-  Préciser l'origine des contraintes dans les couches d'oxyde thermiques
-  Citer les principales méthodes de mise en évidence des contraintes
-  Décrire les principaux mécanismes de dégradation et de rupture des couches protectrices
-  Proposer des méthodes de protection

256-2-21

L'objectif de cet EC est de permettre aux étudiants d'acquérir une compréhension détaillée des modes de protection des matériaux opérant aux hautes températures.

A l'issue de cet EC les étudiants seront capables de :
-  Sélectionner la/les méthode/s de protection la/les plus adéquate/s
-  Mettre en place une politique de prévention lors de la rédaction du cahier des charges d'une structure
-  Sélectionner et dimensionner un système de protection adéquat selon son exposition sous conditions de haute température.

256-2-22

Cet EC permet d'acquérir des bases fondamentales associées aux modes de corrosion des matériaux. Les approches thermodynamiques et cinétiques sont abordées. Cette EC permet aussi d'acquérir les procédures et critères de mise en place d'un essai électrochimique stationnaire et non-stationnaire permettant de caractériser le comportement à la corrosion d'un matériau.

A l'issue de cette partie, l'étudiant sera capable de :
-  Reconnaitre un mode de corrosion spécifique pour un couple matériaux/environnement
-  Déterminer les critères de nocivité de l'endommagement observé
-  Mettre en place une démarche de caractérisation pertinente pour relier la microstructure à la corrosion
-  Analyser et interpréter une courbe de polarisation d'un matériau. Extraire les données électrochimiques liées à lacorrosion
-  Choisir la technique électrochimique adaptée pour étudier le vieillissement d'un matériau
-  Connaitre et utiliser la spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE), analyser et mo-déliser les spectres à l'aide de circuits électriques équivalents et extraire les paramètres caractéristiques des systèmes étudiés

256-2-11

Cet EC permet de définir les conditions de durabilité des structures et ouvrages en conditions d'exposition « basse température ».
A l'issue de cet EC, l'étudiant sera capable de :
-  Mettre en place une politique de prévention lors de la rédaction du cahier des charges d'une structure
-  Sélectionner et dimensionner un système de protection adéquat selon son exposition
-  Connaitre les avantages et limites de chaque technique de protection de la corrosion humide

256-2-12

Cet EC participe à l'apprentissage des compétences suivantes :
-  Comprendre le Climat et les interactions entre les Océans, la Terre et l'Atmosphère
-  Comprendre la crise climatique en cours
-  Etablir les relations entre les énergies renouvelables (et ses matériaux) et le Climat

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Comprendre la problématique du Climat au niveau mondial
-  Etablir les relations le changement climatique et les énergies (renouvelables et non)

256-2-82

Cet EC participe à l'apprentissage des compétences : Etudier le comportement énergétique des bâtiments : déperditions thermique et aéraulique (isolation thermique, vitrage,...), apports gratuits, besoins et consommations, Connaître les différents systèmes énergétiques au sein des bâtiments pour le chauffage, l'ECS, la ventilation et la climatisation, Savoir intégrer les énergies renouvelables dans le bâtiment : solaire thermique, solaire photovoltaïque, géothermie et biomasse.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Concevoir de bâtiments mieux isolés, couplés aux énergies renouvelables et connectés (intelligents)

256-2-83

Cet EC présente les lois d'homogénéisations et enseigne leur utilisation pour calculer les propriétés mécanique d'un pli unidirectionnel dans un repère local et global. Mais également des calculs plus complexes permettant d'approximer les propriétés d'un stratifié composé de plusieurs plis de matériaux différents et d'orientations différentes. Pour enfin appliquer les critères de rupture et en vérifier la capacité à supporter des chargesmécaniqueset ou de température.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Concevoir un stratifié en fonction des lois de comportement attendu
-  Réaliser un programme d'évaluation des propriétés mécaniques de stratifiés selon des géométries et configurations simples et complexes

256-2-71

Cet EC permet de définir les critères d'endommagement des pièces composites. Il permet aussi de réaliser un dimensionnement de pièce àpartir d'un logiciel par éléments finis.

A l'issue de l'EC, l'étudiant sera capable de :
-  Identifier les principales causes de rupture des pièces composites
-  Mettre en place une démarche qualité pour l'optimisation du dimensionnement des pièces
-  Concevoir une pièce par modélisation numérique

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Cet EC participe à l'apprentissage des compétences1, 9 et10.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Déterminer les niveaux d'énergie d'un électron libre dans un conducteur parfait (métal)
-  Établir la présence d'une bande interdite compte tenu de la structure périodique d'un matériau cristallin
-  Expliquer pourquoi certains matériaux sont de parfaits conducteurs (métaux), d'autres moins (semi-conducteurs) ou pas du tout (isolants)
-  Appliquer ces propriétés au cas des matériaux pour le solaire et le photovoltaïque

256-2-41

Cet EC participe à l'apprentissage des compétences comprendre et sélectionner les matériaux adaptés, leur dégradation et leur protection dans les systèmes d'énergie renouvelable de source non-thermique.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Connaître les principes de fonctionnement des énergies renouvelable de source non-thermique (photovoltaïque, éolien terrestre et marin, énergie marémotrice et systèmes hydroélectriques)
-  Connaître les matériaux et les couches minces actuels et futurs
-  Comprendre les causes de leur dégradation
-  Déterminer leur durée vie
-  Prévoir de solutions de protection
-  Appliquer ces propriétés au cas des matériaux pour le solaire photovoltaïque

256-2-42

Cet EC permet de donner les concepts de base dans la recherche bibliographique.

A l'issue de cet enseignement, les étudiants seront capables de :
-  Savoir structurer une recherche bibliographique
-  Identifier les mots clés
-  Exploiter un article scientifique (anglais)
-  Synthétiser et structurer un ensemble de données

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Cet EC a pour objectif de mettre les étudiants en situation réelle sur une problématique matériaux en relation avec leur formation.
A l'issue de cet enseignement, les étudiants seront capables de :
-  Utiliser les connaissances théoriques et pratiques en sciences des matériaux
-  Etre autonome en regard d'une problématique matériaux
-  Savoir synthétiser, rédiger un rapport et communiquer à l'oral

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Cet EC permet de mettre les étudiants en situation de gestion de projet liée à une problématique de dégradation de matériau : expertise, analyse de défaillance, optimisation de procédé...

A l'issue de cet enseignement, les étudiants seront capables de :
-  Identifier les objectifs et proposer une démarche adaptée
-  Savoir mener une étude expérimentale en conformité avec les règles H&S
-  Analyser, interpréter et évaluer des résultats expérimentaux
-  Synthétiser les travaux, communiquer et réaliser un devis du coût de l'étude

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Cet EC permet de mettre en pratique le cas de dégradations à travers des exemples professionnels.

A l'issue de cet EC, les étudiants seront capables de :
-  Connaître les principales dégradations et méthodes de protection associées aux grandssecteurs d'activité utilisant les matériaux
-  Identifier les futurs métiers et missions qui leur seront confiées

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Cet EC permet de mettre les étudiants en situation de gestion de projet liée à une problématique de dégradation de matériau : expertise, analyse de défaillance, optimisation de procédé...

A l'issue de cet enseignement, les étudiants seront capables de :
-  Identifier les objectifs et proposer une démarche adaptée
-  Savoir mener une étude expérimentale en conformité avec les règles H&S
-  Analyser, interpréter et évaluer des résultats expérimentaux
-  Synthétiser les travaux, communiquer et réaliser un devis du coût de l'étude

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Cet EC participe à l'apprentissage des compétences1 à10.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Connaître le système de la recherche au sens large
-  Connaître les spécificités de la recherche à La Rochelle Université
-  Réaliser un état de l'art sur les problématiques actuelles sur les énergies renouvelables, le stockage de l'énergie, la dégradation et protection des matériaux, le couplage avec le bâtiment et avec les réseaux électriques
-  Conduire des recherches fondamentales et applicatives
-  S'intégrer dans le monde scientifique
-  S'intégrer dans le monde industriel
-  Répondre aux besoins sociétaux

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Cet EC permet de donner aux étudiants les connaissances relatives aux divers outils mathématiques de l'ingénieur permettant de résoudre des problèmes physiques associés à la science des matériaux : Thermodynamique, mécanique, thermique, diffusion et électrochimie.

A l'issue de cet EC, les étudiants seront capables d'Identifier les interactions entre matériaux et environnement à travers une modélisation thermodynamique.

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Cet EC participe à l'apprentissage pour développer les connaissances larges sur l'optimisation énergétique des bâtiments en couplant plusieurs sources d'énergie et en intégrant le stockage et les performances de l'enveloppe.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :
-  Simuler le comportement de bâtiments
-  Coupler les systèmes énergétiques renouvelables aux bâtiments
-  Optimiser et piloter des installations de production d'énergie

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Cet EC participe à la compréhension des concepts et des enjeux d'une démarche qualité, prévenir les principaux écueils à éviter, comprendre les conditions de réussite d'une démarche qualité, comprendre les concepts et enjeux liés au développement durable et de comprendre les conditions de réussite d'une démarche environnementale.

A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de : Mettre en place une démarche qualité dans le domaine de la durabilité des matériaux.

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Cet EC permet de mettre enpratique l'ensemble des compétences acquises lors de master à travers un cas concret en relation avec la durabilité et la protection des matériaux et des structures.

A l'issue de cet EC, l'étudiant sera capable de :
-  Etre autonome sur un sujet lié au domaine matériau
-  Savoir mettre en valeur les compétences au sein d'une entreprise ou laboratoire
-  Savoir mettre en place une démarche expérimentale en tenant compte des critères H&S du site
-  Savoir mener une approche critique des protocoles établis et desrésultats recueillis d'après la littérature
-  Savoir évaluer la validité et pertinence des résultats en regard des incertitudes et de l'échantillonnage
-  Savoir synthétiser des travaux de longue durée dans un rapport à nombre de pages limité
-  Savoir présenter en temps limité ses travaux

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