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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Vladimir Brailovski


PLAN DE COURS

Été 2022
MEC528 : Éléments de machine (3 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  
             
    MEC423    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 10,0 % 90,0 %




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

Au terme de ce cours, l’étudiant aura analysé et conçu les éléments principaux de machines. Il aura aussi conçu un système mécanique simple.

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

  • de sélectionner, d’analyser et de dimensionner des éléments de machines en fonction d’une application donnée;
  • d’intégrer des éléments de machines à la conception détaillée d’un mécanisme.

Les notions acquises dans ce cours seront utilisées pour réaliser un projet de conception complexe en équipe et de façon conjointe avec le cours MEC592.

Facteur de sécurité, concentration de contraintes. Théories de limitations en statique et en fatigue. Transmissions par engrenages, courroies et chaînes. Arbres, clavettes et accouplements. Roulements. Lubrification et paliers lisses. Freins et embrayages. Vis de transmission. Boulons et joints boulonnés. Ressorts hélicoïdaux et à lames.

Séances de laboratoire portant sur l'analyse des contraintes d'éléments de machines par la méthode des éléments finis.

Note sur les préalables : le cours MEC592 est un cours associé et doit donc être suivi en même temps que MEC528.




Objectifs du cours

À la fin du cours, l’étudiant pourra, avec l’aide de ses notes de cours, volumes de référence et documentation complémentaire (normes, catalogues, etc.) :

  • Faire l’analyse de défaillance des pièces soumises à des charges statiques et variables.

  • Faire l’analyse d’un système mécanique de transmission de puissance existant en vue d’établir ses capacités, ses points faibles et, s’il y a lieu, les causes probables de bris.

  • Calculer, dimensionner et choisir correctement des éléments de transmission de puissance et de composants mécaniques tels que courroies, chaînes, engrenages, roulements, freins et embrayages qui sont d’un emploi courant dans les machines.

  • Utiliser les logiciels ANSYS, CATIA et INSPIRE pour la modélisation, la conception, l’analyse et l’optimisation des éléments de machines.




Stratégies pédagogiques
  • Cours magistral accompagné d’exemples d’application.
  • Une séance de laboratoire portant sur la détermination des facteurs de concentration de contraintes d’une pièce mécanique par la méthode des éléments finis (ANSYS).
  • Une séance de laboratoire et un devoir portant sur l’optimisation topologique et l’analyse d’une pièce mécanique (INSPIRE, ANSYS et CATIA).
  • Séances de travaux pratiques dirigés.



Utilisation d’appareils électroniques

N/A




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Jeudi 15:30 - 17:30 Travaux pratiques et laboratoire
03 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Mercredi 18:00 - 20:00 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Pierre-Luc Vachon Activité de cours cc-Pierre-Luc.Vachon@etsmtl.ca B-2519
01 William Turnier Trottier Travaux pratiques et laboratoire william.turnier-trottier.1@ens.etsmtl.ca
03 Pierre-Luc Vachon Activité de cours cc-Pierre-Luc.Vachon@etsmtl.ca B-2519
03 Alexandre Mongrain Travaux pratiques et laboratoire alexandre.mongrain.1@ens.etsmtl.ca



Cours

Contenu et calendrier du cours

Cours

Contenus traités dans le cours

Heures

1

Introduction et révision des notions de base en résistance des matériaux.

3

2

Concentration de contraintes et calculs statiques.

3

3

Critères de rupture par fatigue et calcul des pièces soumises à des charges variables.

3

4

Principes de choix des matériaux et optimisation structurale

3

5

Engrenages - 1 : géométrie, étude cinématique et définitions.

3

6

Engrenages - 2 : Analyse des forces dans les engrenages cylindriques droits et hélicoïdaux, matériaux et calcul par la méthode AGMA.

3

7

Transmission par courroies et chaînes : caractéristiques générales, conditions de transmission, construction et matériaux, contraintes, dimensions normalisées et choix de transmission.

3

8

Arbres de transmission : contraintes, matériaux et construction, normes de conception et dimensions normalisées, montages.

Roulements : caractéristiques générales, types, charges admissibles et durée de vie, sélection et montage.

3

9

Frottement et lubrification : types de lubrifiants, régimes de lubrification.

3

10

Freins et embrayages : analyse des forces, matériaux de garniture et dissipation d’énergie.

3

11

Vis de transmission et assemblages boulonnés : profils et dimensions normalisées; contraintes induites, joints métal à métal, calcul pour charges statiques et en fatigue, joints d'étanchéité.

3

12

Ressorts : types, contraintes induites, construction et types d'extrémités de ressorts hélicoïdaux, matériaux, spécifications, charges statiques et en fatigue.

3

13

Révision

3

 

Total :    

39




Laboratoires et travaux pratiques

Le contenu et les calendriers des travaux pratiques (TP) et des laboratoires sont présentés dans les tableaux de la section "Autres informations".




Utilisation d'outils d'ingénierie
  • ANSYS (Laboratoire 1)
  • INSPIRE, ANSYS et CATIA (Laboratoire 2)



Évaluation

Activité

Description

%

Date de remise

Quiz et exercices

Les questions à répondre pour chaque cours

Points boni

 

Laboratoires

  1. Une séance de laboratoire portant sur la détermination des facteurs de concentration de contraintes d’une pièce mécanique par la méthode des éléments finis (ANSYS).
  2. Une séance de laboratoire portant sur l’optimisation topologique d’une pièce mécanique (INSPIRE), suivie d’une analyse par éléments finis et d’un travail de conception (ANSYS et CATIA)

7

 

 

13

À déterminer

Intra

Contrôle 1

25

2 juin (01)

1er juin (03)

Contrôle 2

25

14 juillet (01)

13 juillet (03)

Final

Examen final

30

À déterminer

 

Clause particulière : Une note de 50 % ou plus dans les examens est nécessaire pour passer le cours.

Retard de remise d’un travail : 5% de réduction de note pour chaque jour de retard.

Utilisation d’appareils électroniques : Non spécifiée.




Dates des examens intra
# Intra Groupe(s) Date
1 1 2 juin 2022
1 3 1 juin 2022
2 1 14 juillet 2022
2 3 13 juillet 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

Retard de remise d’un travail : 5% de réduction de note pour chaque jour de 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
  • Richard G. Budynas, J. Keith Nisbett « Shigley’s Mechanical Engineering Design », 11th Ed., McGraw Hill, 2015.
  • V. Brailovski « MEC528 Éléments de machines – Recueil des diapositives », 2018. (Disponible sur Moodle)



Ouvrages de références
  • R. L. Norton, “Machine Design : an integrated approach”, 3rd Ed., Prentice Hall, 2006 (référence facultative).
  • J. A. Collins, H. Busby, G. Straab “Mechanical Design of Machine Elements and Machines” J. Wiley, 2nd Ed., 2010. (Référence facultative)
  • G. Drouin, M. Gou, P. Thiry et R. Vinet, « Éléments de machines », Éditions de l'École Polytechnique, 1982-86. 



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

N/A




Autres informations

Calendrier universitaire MEC528-01: Été 2022

 

Cours: Lundi, 8h30 – 12h00

TP/Labo: Jeudi, 15h30 – 17h30

Semaine

Local (B-3432)

Local TP (D-3012) et Labo (A-1226)

1

4 mai

Début des cours

5 mai

Pas de TP

2

9 mai

Cours 1: Introduction et révision des notions de base en résistance des matériaux

12 mai

TP1: Statique et concentration de contraintes

2

16 mai

Cours 2: Concentration de contraintes et calculs statiques

19 mai

Cours 3: Critères de rupture par fatigue

3

25 mai (Horaire du lundi)

TP2: Fatigue

26 mai

Laboratoire 1: CC et statique

4

30 mai

Cours 4: Principes de choix des matériaux et optimisation structurale

2 juin

Intra 1

5

6 juin

Cours 5: Transmission par courroies et chaînes

9 juin

TP3 : Courroies et Chaînes

6

13 juin

Cours 6: Engrenages - 1

16 juin

Laboratoire 2: Optimisation topologique

7

20 juin

Cours 7: Engrenages – 2

23 juin

TP 4: Engrenages

8

27 juin

Cours 8: Arbres de transmission / Roulements

30 juin (Horaire du vendredi)

Pas de TP

9

4 juillet

Cours 9: Frottement et lubrification

7 juillet

TP 5: Arbres et roulements

10

11 juillet

Cours 10: Freins et embrayages

14 juillet

Intra 2

11

18 juillet

Cours 11: Vis de transmission et assemblages boulonnés

21 juillet

TP 6: Freins et embrayages, frottement et lubrification

12

25 juillet

Cours 12: Ressorts

28 juillet

TP 7: Vis et assemblages boulonnés

13

1er août

Cours 13: Révision

4 août

TP 8: Ressorts

 

Calendrier universitaire MEC528-03: Été 2022

 

Cours: Lundi, 18h00 – 21h30

TP/Labo: Mercredi, 18h00 – 20h00

Semaine

Local (D-5008)

Local TP (D-5008) et Labo (A-1560)

1

 

4 mai

Cours 1: Introduction et révision des notions de base en résistance des matériaux

2

9 mai

Cours 2: Concentration de contraintes et calculs statiques

11 mai

TP1: Statique et concentration de contraintes

2

16 mai

Cours 3: Critères de rupture par fatigue

18 mai

Laboratoire 1: CC et statique

3

23 mai

Congé

25 mai (Horaire du lundi)

TP2 : Fatigue

4

30 mai

Cours 4: Principes de choix des matériaux et optimisation structurale

1er juin

Intra 1

5

6 juin

Cours 5: Transmission par courroies et chaînes

8 juin

TP3 : Courroies et Chaînes

6

13 juin

Cours 6: Engrenages - 1

15 juin

Laboratoire 2: Optimisation topologique

7

20 juin

Cours 7: Engrenages – 2

22 juin

TP 4: Engrenages

8

27 juin

Cours 8: Arbres de transmission / Roulements

29 juin

TP 5: Arbres et roulements

9

4 juillet

Cours 9: Vis de transmission et assemblages boulonnés

6 juillet

TP 6: Vis et assemblages boulonnés

10

11 juillet

Cours 10: Frottement et lubrification

13 juillet

Intra 2

11

18 juillet

Cours 11: Freins et embrayages

20 juillet

TP 7: Freins et embrayages, frottement et lubrification

12

25 juillet

Cours 12: Ressorts

27 juillet

TP 8: Ressorts

13

1er août

Cours 13: Révision

3 août

Pas de TP