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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Victor Songmene


PLAN DE COURS

Été 2022
MEC200 : Technologie des matériaux (4 crédits)


Modalités de la session d’été 2022


Vous trouverez ci-dessous les modalités de la session d’été 2022. Vous devez les lire attentivement.


Pour assurer la tenue de la session d’été 2022, les modalités suivantes seront appliquées :


  • Les activités d’enseignement de la session d’été 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.
  • Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. L’étudiant doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.
  • Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés, afin de les rendre disponibles aux étudiants inscrits au cours.
  • La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.
  • Les examens (intra, finaux) se feront en présence, tant que la situation socio-sanitaire le permet.
  • Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’été 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et que, si requis, elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour tout ou partie de la session d’été 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.
  • Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.

En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d’été 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’été 2022.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 17 mai 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 31 mai 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    CHM131    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 25,0 % 75,0 %




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

L’objectif général de cours consiste à comprendre le comportement des matériaux et structures simples, selon leur environnement et le type de sollicitation auquel elles sont soumises, afin de les optimiser et prévoir leur possible dégradation.

À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

  • de traduire en équations simples les concepts de base utilisés en ingénierie (absence de déformation plastique, absence de rupture, facteur de sécurité, masse minimale, etc.);
  • de choisir judicieusement un matériau pour une application donnée;
  • de proposer des moyens simples pour changer (améliorer) les propriétés des matériaux (modifications de composition chimique et de microstructure par des procédés simples);
  • d’expliquer le lien entre les propriétés des matériaux et les liaisons atomiques, microstructures et défauts;
  • d'expliquer en quoi les matériaux sont rarement homogènes et isotropes à de faibles échelles;
  • de prévoir les modes de dégradation possible des matériaux et structures simples, et les minimiser par le choix des matériaux ou du design;
  • de planifier une investigation et à appliquer des méthodologies éprouvées de caractérisation des matériaux.

Classification des matériaux (polymériques, céramiques, composites) et exemples d’application. Propriétés des matériaux et leur caractérisation. Liaisons atomiques, microstructure et propriétés des matériaux. Choix des matériaux. Structure cristalline et défauts. Effets des contraintes et de la température sur les structures simples : écrouissage, recristallisation, essais mécaniques. Structures polyphasées : diagrammes de phase, durcissement structural et diffusion. Aciers au carbone et faiblement alliés : microstructures, traitements thermiques, trempabilité, diagrammes TTT et TRC. Aciers fortement alliés. Alliages non ferreux. Propriétés et applications des céramiques. Défaillance des matériaux : fatigue, usure, corrosion, fluage.

Séances de laboratoire sur la caractérisation des matériaux, leurs modes de défaillance et les traitements thermiques permettant d’optimiser les alliages métalliques.




Objectifs du cours

1. Notes importantes :

   1.1 Les horaires et équipes de séances d’activité pratique seront déterminés lors du premier cours.

Objectif général

Le cours montrera comment l’ingénieur peut choisir de façon convenable un matériau pour une application donnée ou modifier les propriétés de celui-ci pour améliorer la performance d’une pièce en service ou sa mise en forme. Pour cela, le cours mettra en évidence les relations qui existent entre les propriétés des matériaux, leur structure, leur procédé de fabrication et les conditions d’utilisation.

Objectifs spécifiques

À l’issue du cours, l’étudiant sera évalué sur sa capacité à pouvoir :

  1. Acquérir les notions de base des propriétés mécaniques;
  2. Décrire et prédire les mécanismes à l’origine des propriétés spécifiques des matériaux;
  3. Acquérir des connaissances nécessaires pour choisir judicieusement un matériau pour des applications industrielles, en fonction de ses conditions d’utilisation, de ses propriétés et de sa mise en forme.
  4. Développer des compétences en investigation expérimentale des matériaux et en rédaction de rapports techniques.



Stratégies pédagogiques

Stratégies pédagogiques 

  1. Le livre : Le livre de référence (1) sert de base au cours. Sa lecture est essentielle à l’assimilation des notions de base. Il est fortement recommandé de lire les chapitres couverts par le cours . En particulier, le livre sert à consolider les notions présentées en classe.
  2. Le cours (3 heures par semaine) : C'est le lieu idéal pour construire et tester ses connaissances. Des exposés magistraux seront encadrés par des périodes plus informelles où la participation active des étudiants est essentielle. Ces activités soutiendront l’écoute active et fourniront aux étudiants des opportunités d’autoévaluation.
  3. Les exercices : Certaines applications numériques seront montrées en classe, mais la plupart des exemples seont suggérés (par le livre de référence) ou fournis aux étudiants.
  4. Les échanges et discussions avec les autres étudiants sont fortement encouragés. Une plateforme de discussion virtuelle sera disponible sur le site Moodle du cours. Utilisez-la pour poser vos questions ou essayez de répondre aux questions des autres. C'est le meilleur moyen d'apprendre et de valider vos connaissances.
  5. Les devoirs : attribués la semaine du cours #4 et vers le cours #11. Vous les traiterez en équipe de huit (8) à dix (10) et les remettrez deux semaines plus tard. Vous pourrez trouver vos partenaires via la plateforme Moodle ou en classe. Les corrections seront disponibles sur le site Moodle avant les examens intra et final. Ces devoirs vous permettront de vérifier l'acquisition des connaissances et serviront d'entraînement pour les examens.
  6. L'examen intra : L'examen intra permettra  aux étudiants de baliser leur apprentissage au cours #7, de valider la compréhension des notions de base et de vérifier qu’ils réagissent correctement à des problèmes simples. 
  7. Les laboratoires (3 heures chaque semaine dans l'emploi du temps, excluant le temps de préparation) : Des séances de laboratoire permettent d’intégrer des notions par la pratique. Ils comptent pour environ le tiers de la note finale! Quatre (4) sujets seront traités au cours de ces séances: l'identification des matériaux, la corrosion, la fatigue et les traitements thermiques. La matière couverte dans les laboratoires fera aussi partie des examens. Pour chaque sujet, un rapport écrit sera demandé et noté (contenu, forme). Les étudiants doivent TOUS avoir préparé les laboratoires avant de venir aux séances de travaux pratiques.

           Toutes les séances de laboratoire ont lieu au local A-2150 (laboratoire des matériaux). Les étudiants travailleront en équipe de deux (2).

 

 




Utilisation d’appareils électroniques

Pendant les examens, les téléphones cellulaires, les ordinateurs et les calculatrices graphiques et programmables sont interdits, mais les additionneuses (i.e. calculatrices non programmables) sont fortement suggérées.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours
03 Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Philippe Bocher Activité de cours Philippe.Bocher@etsmtl.ca A-1808
01 Lucas Abia Hof Activité de cours Lucas.Hof@etsmtl.ca A-1916
01 Ricardo J. Zednik Activité de cours ricardo.zednik@etsmtl.ca A-2138
03 Lucas Abia Hof Activité de cours Lucas.Hof@etsmtl.ca A-1916
03 Philippe Bocher Activité de cours Philippe.Bocher@etsmtl.ca A-1808
03 Ricardo J. Zednik Activité de cours ricardo.zednik@etsmtl.ca A-2138



Cours

MEC200 - ÉTÉ 2022

CALENDRIER DES ACTIVITÉS
 

Cours

Activités

Lectures

1

Introduction sur le génie et science des matériaux :

relation structure – propriétés; classes des matériaux,

structure atomique, choix des matériaux

Chap. 1 + notes Ashby

2

Les liaisons atomiques et propriétés des matériaux : relation liaisons – propriétés

Structure cristalline des matériaux et caractérisation : matériaux cristallins, semi-cristallins, amorphes, méthodes expérimentales de caractérisation

Chap. 2 et 3 (+ 12, 13)

3

Propriétés mécaniques 1 : Propriétés en traction des différents matériaux, module d’élasticité, plasticité, dureté, flexion,

Défauts dans les cristaux et Diffusion : Défauts

ponctuels, dislocations, relations défauts-propriétés

Chap. 4, 5 et 6

4

Mécanique de la rupture : Ductilité, fragilité, ténacité, TTDF, concentration des contraintes et intensité des contraintes. Facteur d’intensité de contrainte

La fatigue: Amorcage Courbe S-N. (Attribution du Devoir 1)

Chap. 6, 7

5

Propriétés mécaniques 2

Les polymères : liaisons, propriétés, types et utilisation et mise en forme; propriétés mécaniques et applications viscosité, viscoplasticité, viscoélasticité.

 (Remise par les étudiants du Devoir 1 au plus tard le 17 juin à 17h00)

Chap. 13

6

Diagramme de phase à l'équilibre : Définitions, règle des bras de levier, eutectique, germination et croissance du solide; microstructure à l'équilibre non ferreux. Durcissement par précipitation.

Chap. 9, 10 et  11 (11.3)

7

Corrosion : et autres modes de dégradation des

matériaux; méthodes de protection

Chap. 15

8

EXAMEN INTRA (portant sur les cours 1 à 6)

 

9

Modification des propriétés mécaniques écrouissage, taille grains, solution solide, durcissement structural, durcissement par précipitation.

Chap. 8, 10 et 11

10

Les aciers: Diagramme de phase, traitement

thermiques des aciers, diagrammes TTT

Les aciers, les fontes et les alliages non ferreux

Chap. 11

11

La fatigue propagation courbe de Paris, Le fluage : paramètres de Larson-Miller.

(Attribution du Devoir 2)

Chap 7

12

Les composites : liaisons, propriétés, types et utilisation et mise en forme; matrices et renforts, mélanges, propriétés mécaniques et applications.

(Remise par les étudiants du Devoir 2 au plus tard le 29 juillet  à 17h00)

Chap. 14

13

Les céramiques : liaisons, propriétés, types et utilisation et mise en forme; matrices et renforts, mélanges, propriétés mécaniques et applications

 

Chap. 12

 




Laboratoires et travaux pratiques

Laboratoires  et travaux pratiques (AP)  : Laboratoires: local A-2150; horaire à déterminer à la première semaine de cours.

Si vous êtes absent au premier cours, contactez Julie Genoyer: julie.genoyer.1@ens.etsmtl.ca

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Sans objet.




Évaluation

Évaluation

Examen intra 25 %
Rapports des laboratoire 1 à 4 (lab #1: 5 %; labs #2 et #3 : 8 %; lab #4 : 9 %) 30 %
Devoirs 1 et 2 (5 % chacun) 10 %
Examen final 35 %

 

Notes:

  • Aux examens intra et final, aucune documentation n'est permise (sauf une feuille de formules, voir point suivant).
  • Une feuille de formules (recto-verso 8.5"x11", préparée par l'étudiant) sera autorisée, et doit être remise avec l'examen.
  • Une moyenne de 50% ou plus aux examens (i.e. moyenne de l'intra et de l'examen final) est nécessaire pour passer le cours.
  • Aux examens, les téléphones cellulaires, les ordinateurs et les calculatrices graphiques et programmables sont interdits.
  • Aux examens, les additionneurses (i.e. calculatrice non programmable) sont fortement suggérées.
  • Selon l'article 7.2.3 du Règlement des études de premier cycle, le total des notes des examens de même que tout travail individuel, doivent constituer au moins 60% de l'ensemble des éléments d'évaluation du cours (Notons que MEC200 respecte ce seuil, car 60% de la note provient d'évaluations individuelles).

Dates des examens intras  : Salle informatique: A-1220

Groupe 01 (28 juin 2022)

Groupe 03 (28 juin 2022)

 

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




Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1, 3 28 juin 2022



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

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

Une pénalité de 10 % par jour de retard calendrier sera appliquée pour tous travaux mentionnés à la section "Évaluation" qui seront remis en retard.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, 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 ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » 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/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) 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

Obligatoires

  • Askeland, D.R., Wright, W.J., La science et génie des matériaux. Livre (traduit en français) est disponible à la Coop. 

Note:  Site Web de la Coop: www.coopets.ca

           Courriel : libraire@coopets.ca

  • Notes de cours: Diapositives (site web du cours MEC200)

 

 




Ouvrages de références
  • Ashby, M. F., Jones, D. R. H., Matériaux. T1 Propriétés, applications et conception, 4e Ed., Dunod, 2013.

  • Callister, W. D., Science et génie des matériaux, Modulo, 2001.
  • Baïlon, J.P., Dorlot, J.M., Des matériaux, 3e édition, Presses Internationales Polytechnique, 2000, ISBN 2-553-00770-1
  • ASM Handbooks

 




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca

https://www.etsmtl.ca/Etudes/calendrier-universitaire




Autres informations

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