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Responsable(s) Ruxandra Botez

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École de technologie supérieure
Département de génie de la production automatisée
Responsable(s) de cours : Ruxandra Botez


PLAN DE COURS

Hiver 2018
GPA305 : Éléments de résistance des matériaux (3 crédits)



Préalables
Profil(s) : Electricite
         
  ING150  
         
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 50,0 % 50,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Apprendre à résoudre les problèmes fondamentaux de résistance des matériaux.

Rappel des notions de base de statique. Membrures en traction-compression : contraintes, déformation, propriétés élastiques. Arbre en torsion. Poutres droites en flexion : diagramme de l'effort tranchant et du moment fléchissant, contraintes normales et de cisaillement. Déflexion des poutres : méthodes d'intégration, des fonctions singulières, de superposition. Flambement et concentration de contraintes. États, plans de contraintes : contraintes et directions principales, limitation en statique. Joints boulonnés.

Séances de travaux pratiques axées sur des problèmes d'ingénierie reliés au comportement des matériaux.



Objectifs du cours

À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure de résoudre des problèmes de résistance des matériaux de base et aura suffisamment de notions pour suivre des cours plus avancés tels que des cours d’éléments finis ou de conception de machines.

 




Stratégies pédagogiques

39           heures de cours

24           heures de laboratoires

9             heures de travail personnel par semaine

 

Pour atteindre les objectifs du cours, la stratégie suivante sera utilisée :

  • 36 heures d’enseignement sur les sujets énumérés ci-dessous (12 semaines x 3hrs)
  • 24 heures de travaux pratiques illustrant la théorie à l’aide de problèmes pratiques.



Utilisation d’appareils électroniques

N/A




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 08:30 - 10:30 Travaux pratiques (Groupe A)
Mardi 10:30 - 12:30 Travaux pratiques (Groupe B)
Vendredi 08:30 - 12:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Simon Joncas Activité de cours Simon.Joncas@etsmtl.ca A-3590



Cours

Cours

Contenus traités dans le cours

Date

 

1

 

Introduction et rappels : unités, principes de statique, rappel trigonométrique. Équilibre des corps rigides : moment d’une force, d’un couple, diagramme du corps libre (D.C.L.), étude des structures.

 

 5 Jan.

 

2

 

Contraintes  et déformations uni-axiales : contraintes moyennes, déformation et relation des contraintes, coefficient de poisson, effets thermiques.

 12 Jan.

 

3

 

Torsion : moments de torsion interne et externe, contraintes de cisaillement, déformations, problèmes hyperstatiques, tubes fermés à paroi mince.

 19 Jan.

4

 

Flexion : tracé des diagrammes d’effort tranchant et de moment fléchissant. Appui et chargement des poutres, forces internes, caractéristiques des diagrammes de l’effort tranchant V et du moment fléchissant M.

 26 Jan.

5

 

Flexion : contraintes dans les poutres en flexion. Contraintes créées par le moment fléchissant M, axe neutre, contraintes créées par l’effort tranchant V.

 2 Fév.

6

 

Flexion : sections économiques, moments d’inertie, flux de cisaillement, tubes à paroi mince. Révision

 9 Fév.

7

 

Flexion : déformation des poutres droites en flexion. Équation différentielle de la déflexion, méthode de double intégration, fonctions singulières, méthode de superposition, méthode du moment de l’aire sous le diagramme M/El.

 16 Fév.

 

8

 

Examen de mi-session

 2 mars

9

 

Étude de chargements combinés. Combinaison de compression et flexion, combinaison de torsion, flexion et effort tranchant, limite de validité des calculs.

 9 mars

10

 

Étude de l’état plan de contraintes. Contraintes et directions principales, construction et interprétation du cercle de Mohr, applications.

 16 mars

11

 

Critères de défaillance en statique. Critères de défaillance pour les matériaux ductiles : critère de Tresca, critère de Von-Mises. Critères de défaillance pour les matériaux fragiles.

 23 mars

 

12

 

Concentrations de contraintes. Principes, modes de chargement, facteurs théoriques de concentration de contraintes. Flambement des colonnes. Équilibre stable et instable, équations différentielles d’une colonne en équilibre, étude de la colonne « rotule-rotule », formule d’Euler généralisée, contrainte critique, normes pour l’acier.

 29 mars

13

 

Déformation et mesures de déformation. État général de déformation. Jauges de déformation, rosettes, traitement de signal. Révision générale

 6 avril

 

Nombre  d’heures

39

 




Laboratoires et travaux pratiques

TP

Description

Date

1

Exercices résolus- Rappel de statique

 16 Jan.

2

Exercices résolus- Contraintes et déformations uniaxiales

 23 Jan.

3

Exercices résolus- Torsion

 30 Jan.

4

Exercices résolus- Diagramme de V et M

 6 Fév.

5

Exercices résolus- Contraintes en flexion

 13 Fév.

6

Exercices résolus- Problèmes appliqués en flexion

 20 Fév.

7

Exercices résolus – Calculs de flèche

 27 Fév.

8

Correction de l’examen de mi-session

 6 mars

9

Exercices résolus- Chargements combinés

 13 mars

10

Exercices résolus- Contraintes principale, cercle de Morh

 20 mars

11

Exercices résolus- Critères de défaillance

 27 mars

12

Exercices résolus- Flambage et concentrations de contraintes

 10 avril

 

Nombre d’heures

24




Utilisation d'outils d'ingénierie
  • Les problèmes seront résolus au tableau et leurs énoncés se trouvent déjà dans le cahier des travaux pratiques ou sur des documents disponibles sur le site web du cours. La calculatrice est nécessaire pour tous les étudiants.



Évaluation

Activité

Description

%

Devoirs

Trois devoirs seront à remettre au cours de la session

30

Intra

Durée 3 heures

30

Final

Durée 3 heures

40




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 2 mars 2018



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Retard de remise des devoirs

  • 10% par jour de retard



Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire
  • Cormier, L. Notes de cours, Élément de résistance des matériaux, GPA305, École de technologie supérieure.



Ouvrages de références
  • BAZERGUI, A. et al., Résistance des matériaux, Éditions de l’École Polytechnique de Montréal, 2e éd.
  • BEER, F.P. et E.R. JOHNSTON, Vector Mechanics for Engineers – Statics, McGraw-Hill.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://cours.etsmtl.ca/gpa305/




Autres informations

Ne s'applique pas.