Fiches de cours 2017-2018

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Attention, ce contenu correspond à la fiche de cours de l'année passée


Conception de mécanismes spatiaux : introduction

EE-580

Enseignant(s) :

Mäusli Pierre-Alain

Langue:

Français

Résumé

L'environnement particulier du mécanisme spatial, les fonctions très spécifiques qui lui sont associées et les contraintes extrêmes de fiabilité de fonctionnement demandent à l'ingénieur des démarches créatives sortant souvent de celles naturellement acquises sur terre.

Contenu

Un aperçu général relatif à l'environnement spatial, le vide et ses gaz résiduels, les radiations, la thermiques, la microgravité, les vibrations seront brièvement présentés, et mis en relation avec l'impact très significatif qu'ils ont sur les concepts et le design des mécanismes spatiaux.

Des paramètres aussi simples et élémentaires que la masse, le volume, la propreté, la température, etc. imposent des conditions extrêmement sévères dès la conception, et jusqu'à la réalisation finale d'un mécanisme. L'optimisation de ces paramètres est conditionnée par le design, les propriétés des matériaux, ainsi que les lois de la physique et la fiabilité. Tout l'espace de l'imagination de l'ingénieur est nécessaire à la création d'un modèle de vol opérationnel.

Nous aborderons, après une introduction générale, des chapitres importants relatifs à la conception de mécanismes spatiaux sous la forme de thèmes choisis, soit en particulier:

- matériaux

- structure

- thermique

- composants

- fiabilité

Ces thèmes seront présentés avec des exemples tirés de l'expérience pratique et illustrés par des exercices en relation directe avec le sujet traité.

Mots-clés

Design, mécanismes, environnement, spatial, fiabilité, conception, matériaux, structure, thermique, composants, vide, microgravité, dégazage, vibrations, ECSS, Assurance qualité

Compétences requises

Cours prérequis obligatoires

Cours de base avant propédeutique (Mathématique, physique)

Cours prérequis indicatifs

Mécanique

Electricité

Matériaux

 

Concepts importants à maîtriser

Mécanique: Forces (statique, dynamique newtonienne, puissance et travail).

Electricité: Lois fondamenales (Ohm, puissance), courant alternatif/continu.

Matériaux:  Notions sur les propriétés importantes des matériaux (masse spécifique, dilatation, résistance mécanique, changement d'état)

 

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

Méthode d'enseignement

Cours ex cathedra avec support de notes en projection.

Une participation active des étudiants est attendue pendant et après le cours. (questions, remarques, discussions, commentaires).

Les exercices sont partie intégrante du cours et le travail associé à ceux-ci est particulièrement important à la compréhension des sujets enseignés.

Un exercice particulièrement important faisant appel à la créativité est proposé. Cet exercice est une illustration et une mise en valeur de toute la matière du cours.

Les corrigés des exercices sont présentés à l'ensemble de la classe ou de manière individuelle selon le type d'exercice.

Travail attendu

Suivi régulier des cours avec participation active à ceux-ci.

Préparation des exercices pour être en mesure d'en exposer les résultats à la leçon suivante ou d'en discuter les difficultés. La formation de groupes de travail est possible pour certains exercices.

Le travail relatif à l'exercice de créativité sera individuel. Les copies écrites seront corrigées et commentées individuellement.

Méthode d'évaluation

Examen oral d'environ 20 minutes.

Il portera sur:

1) un chapitre du cours (tiré au hazard). Préparation du sujet sans notes (env. 20 minutes)

2) questions débordant le cadre strict du chapitre tiré et pouvant porter sur l'ensemble des notions du cours.

Ressources

Bibliographie

ECSS (European Cooperation for Space Standardisation)

Th. P. Sarafin (ed.), Spacecraft, Structures and Mechanisms, Wiley J. Larson, Managing ed., 2003

The ESA SME Initiative Training Courses, Materials and Processes DivisionESA/ESTEC/TOS-QM (2004)

D'autres références associées à des aspects particulier citées pendant les cours.

 

Ressources en bibliothèque
Polycopiés

Disponibles en format .pdf sur Moodle

-   Support de cours (transparents projetés)

-   Corrigés d'exercices

-   Références de litérature (articles divers, sélection de ECSS)

 

Dans les plans d'études

Semaine de référence

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