M2 - Biomécanique

Les mesures de champs sont de plus en plus utilisées en ingénierie, et plus particulièrement en Mécanique. Ce module a pour objectif de présenter les bases de différentes méthodes d’imagerie en utilisant des modèles d’interprétation des images de complexité croissante.

On commence par définir les principes de fonctionnement des dispositifs imageurs, puis on présente quelques outils de morphologie mathématique afin d’extraire des informations statistiques sur des quantités de nature géométrique.

On aborde par la suite les méthodes de thermographie infrarouge au travers de deux modèles d’interprétation : l’étalonnage de la caméra et l’inversion du problème thermique pour accéder aux sources de chaleur.

Les méthodes de Corrélation d’Image sont enfin présentées en insistant sur les différents modèles d’interprétation sous-jacents (caméra, transformation, conservation du flux optique, critère de vraisemblance).Le cours se termine par une confrontation entre des mesures expérimentales et un modèle numérique par la mise en œuvre d’une méthode de recalage de modèle éléments-finis.Les cours théoriques sont étayés par des séances de travaux pratiques permettant de mettre en application les méthodes de traitement et d’illustrer l’influence des principaux paramètres d’analyse.

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Cette unité d’enseignement revêt une importance capitale dans la formation. Il s’agit de la mise en pratique de l’ensemble des connaissances et savoir faires acquis tout au long du cursus, à travers la réalisation d’un projet scientifique de longue durée.

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Cette unité d’enseignement est commune aux parcours CDPI et Biomécanique. Elle est au cœur de tout processus de conception de produit industriel, qu’il soit pour la santé ou pour tout autre domaine. Dans cette UE différents acteurs du monde socio-économique interviendront pour apporter leur expérience dans le domaine.

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La biomécanique, est un domaine interdisciplinaire qui s’est grandement développé ces dernières années. Il couvre de nombreux champs d’application tels que l’analyse du mouvement sportif, l’accidentologie, la traumatologie, l’orthopédie, la biocompatibilité des prothèses ostéo-articulaires, la rééducation fonctionnelle, l’aide au diagnostic et à la prise en charge des maladies respiratoires et cardio-vasculaires, la croissance et le remodelage des tissus, l’ingénierie tissulaire, etc.

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Cette UE est appliquée au « projet innovant en mécanique » Il s’agit de donner à l’étudiant les éléments pour simuler la création d’une entreprise, à partir du produit ou de la gamme de produits développés en projet innovant.

Cette UE est divisée en :

cours dispensé par des acteurs professionnels du monde de la création d’entreprise

consultations dispensées par des professionnels pour accompagner les étudiants (groupes d’étudiants de 3 maximum) dans la simulation de la création de leur entreprise.

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Ce module fournit les notions de base pour comprendre les différents comportement mécaniques des matériaux et voir comment on peut les étudier à partir d’expériences ou de modèles. Le module débutera par des rappels élémentaires de mécanique des milieux continus dans l’Hypothèse des Petites Perturbations (HPP). Les différentes classes de comportement mécanique des matériaux seront étudiées (Élasticité, Visco-élasticité, Plasticité,…) ainsi que les différents modules mécaniques (Young, compressibilité, cisaillement, Poisson,..), pour tous les types de matériaux (métalliques, composites, polymères, ...). Après avoir étudié les liens entre les différentes microstructures et les propriétés mécaniques, on exposera les principaux essais utilisés pour caractériser le comportement mécanique des matériaux. Les notions élémentaires en élasticité anisotrope seront également présentées (tenseurs d’élasticités anisotrope, orthotropie, isotropie transverse). Les modèles rhéologiques de base, couramment retenus pour modéliser simplement ces comportements seront ensuite présentés et on montrera comment on peut identifier leurs paramètres. Le module se terminera par une présentation des méthodes d’analyse en dynamique (DMA)

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Cette unité d’enseignement est commune aux deux parcours CSIM et Biomécanique. Elle combine les compétences en mécaniques des solides indéformables et l’imagerie. Elle s’applique aussi bien à des problématiques de biomécaniques, que de robotique ou bien d’autres domaines en lien avec l’analyse du mouvement, comme la « motion capture » pour les jeux vidéo. Elle comporte une partie théorique de cours et TD et une partie pratique de TP réalisée en lien avec l’UFR STAPS.

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Cette UE a pour but de préparer les étudiants aux entretiens professionnels en leur donnant les clés pour valoriser leur expériences acquises dans le passé.

Cet enseignement se fait à partir de jeux de simulation d’entretien construits sur la base d’offres d’emploi existantes.

Le droit du travail porte ici sur l'analyse des principales règles du contrat de travail et notamment, sur les obligations du salarié, les obligations de l'employeur et la fin des rapports de travail.

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Cette unité d’enseignement est le prolongement du module « Simulation Numérique Avancé ». C’est un module de projet qui se focalise sur l’aspect calcul à la manière de ce qu’il se fait en bureaux d’études.

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Chapitre 1 : Grandes déformations et traitement numérique

Chapitre 2 : Résolutions numériques des problèmes stationnaires et instationnaires (élastoplasticité, contact, frottement)

Chapitre 3 : Résolutions numériques en dynamique transitoire et analyse modale

Les cours sont appuyés par des TD d’application et les TP sont réalisés avec le logiciel ANSYS.

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La biomécanique s’appuie essentiellement sur les différentes théories mécaniciennes (mécanique du solide, mécanique des fluides, etc.) appliquées à l’étude de systèmes biologiques. Le parcours de Biomécanique étant ouvert à un public non forcément expert en mécanique (médecins, orthopédistes, kinésithérapeutes, etc.), il est nécessaire d’introduire à ce public les notions de base en mécanique du solide rigide. En effet, le corps humain peut être considéré, en première approximation, comme un ensemble de segments corporels (pied, jambe, cuisse, hanche, buste, etc.) articulés entre eux. Ces segments peuvent être modélisés par des solides rigides afin d’étudier des aspects touchant à l’équilibre statique du corps comme ses mouvements ou encore les chocs et la traumatologie.  

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