L'université de Franche-Comté (UFC) à Besançon propose une Licence Sciences Pour l'Ingénieur (SPI) comprenant trois parcours : Electronique et Automatique (EA), Génie Mécanique (GM) et Ingénierie Mécanique et Conception (IMC). Dans le cadre de ces formations, les étudiants sont amenés à étudier la mécanique de solides déformables dans plusieurs unités d'enseignement. En deuxième année de Licence SPI, les étudiants ont des cours de dimensionnement des structures (approche technologique type « résistance des matériaux ») et une introduction au calcul des structures par éléments finis. En troisième année de Licence SPI parcours IMC et GM, les étudiants suivent des cours de mécanique des milieux continus et de théorie de l'élasticité. Afin de proposer une offre de formation cohérente, l'équipe enseignante en mécanique a mis en œuvre une démarche par compétences [1] : l'étudiant doit acquérir progressivement, au cours de son cursus, des compétences disciplinaires, préprofessionnelles, transversales et linguistiques. Celles visées en Licence seront renforcées ou considérées comme des prérequis dans les Masters à dominante Mécanique et Génie Mécanique de l'UFC.

L'objectif de ce papier est de présenter l'application de la démarche de compétences dans le cadre de travaux pratiques de 2e et 3e année de Licence en mécanique des solides déformables. En outre, de manière identique à [2], ce papier met l'accent sur les apports pédagogiques pour l'étudiant des travaux pratiques présentés. Le dispositif expérimental utilisé est un cylindre à paroi mince sous pression interne, ouvert ou fermé à ses extrémités [3]. Il permet d'aborder de façon simple un état de contrainte biaxial, trop souvent mal connu des étudiants.

En 2e année de Licence, l'étudiant doit être capable de :

• déterminer de l'état de déformations dans la surface latérale du cylindre en utilisant des jauges de déformations ;
• calculer le module de Young et du coefficient de Poisson du matériau du cylindre ;
• exprimer l'état de contrainte uniaxial pour le cylindre ouvert, et biaxial pour le cylindre fermé à l'aide de la loi de Hooke et du principe de superposition.

En 3e année de Licence, on considère le problème comme étant le cas limite d'un cylindre à paroi épaisse. L'étudiant doit alors être capable de :

• donner l'expression théorique du champ des contraintes en utilisant la mécanique des milieux continus ;
• simuler par la méthode des éléments finis en utilisant le logiciel RDM6 [4], d'une part le cylindre ouvert sous pression sous l'hypothèse de contrainte plane, et d'autre part le cylindre fermé sous pression en considérant un problème axisymétrique méridien ;
• comparer et analyser les résultats théoriques, numériques et expérimentaux.

La présentation vise à montrer comment les travaux pratiques, proposant mise en évidence expérimentale, calculs et simulations, permettent, au cours de ces deux ans de formation, d'atteindre le niveau de compétences attendu en Master à dominante Mécanique.