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Responsable(s) Jérémie Voix, Olivier Doutres

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Jérémie Voix, Olivier Doutres


PLAN DE COURS

Automne 2022
MEC636 : Acoustique industrielle (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC222    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 25,0 % 25,0 % 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

Ce cours vise à rendre l’étudiant apte à mesurer et à réduire le bruit en s’appuyant sur les bases théoriques de l'acoustique industrielle et les techniques expérimentales associées.

À la fin de ce cours, l'étudiant ou l'étudiante sera en mesure :

  • d’évaluer une plainte relative au bruit en effectuant mesures, analyses et interprétations des résultats;
  • d'identifier les phénomènes physiques liés à la génération et à la propagation d'ondes sonores;
  • de calculer par la méthode analytique des quadripôles la perte par transmission et le coefficient d'absorption pour des parois simples et multiples ainsi que la perte par insertion et la perte par transmission pour la propagation sonore dans les silencieux;
  • d'utiliser des instruments de laboratoire pour la mesure de niveaux de pression acoustique;
  • de concevoir et réaliser un prototype d’équipement à bruit réduit.

Acoustique psychophysiologique : fonctionnement du système auditif, distinction entre gêne due au bruit et risque de traumatisme auditif (surdité), règlements et recommandations. Acoustique physique : réflexion / absorption / transmission des sons; modélisation des matériaux poreux et massiques sous Matlab; introduction à la formulation quadripolaire; parois faites d'un matériau monocouche et extension à un matériau multicouche. Acoustique des salles : calcul prévisionnel du niveau de bruit dans un local; applications et utilisation de la perte par transmission (TL) et du coefficient d'absorption (α). Propagation dans les conduits : calcul de la perte par transmission et de la perte par insertion; conception de silencieux réacto-dissipatifs. Vibro-acoustique : transmission par voie solide; isolation antivibratoire; rayonnement acoustique d'une surface vibrante; bruit aérodynamique. Acoustique environnementale : effet de sol; effet des conditions atmosphériques; calcul des écrans.

Diagnostic des sources de bruit : identification, hiérarchisation et caractérisation des sources de bruit; chemins de transmission; surfaces de rayonnement; mesure de la puissance acoustique selon la norme ISO 3744. Conception de machines et équipements à bruit réduit : techniques expérimentales de diagnostic et solutions de réduction du bruit.

Séances de travaux pratiques sur la mise en oeuvre des calculs acoustiques dans les environnements Excel et MATLAB.

Séances de laboratoire sur la mise en oeuvre des techniques expérimentales incluant le diagnostic des sources de bruit sur un appareil suivi de la conception et la réalisation d’un prototype à bruit réduit.




Objectifs du cours

Les objectifs du cours sont présentés dans les deux premiers paragraphes du descriptif de cours (section précédente).




Stratégies pédagogiques

•    3 h 30 de cours par semaine (incluant une pause de 30 minutes).
•    2 heures de laboratoire toutes les deux semaines incluant un projet.
•    2 heures de travaux pratiques en salle informatique toutes les deux semaines.

  • Apprentissage coopératif en groupe restreint. Des équipes d’au plus 4 membres seront créées lors du premier cours. Lors des cours, des travaux d'équipe seront donnés régulièrement pour renforcer l'apprentissage en même temps que développer les capacités de travail en équipe. Le travail de TP, les laboratoires et le projet se feront en équipe.
  • Utilisation d’un ENA (environnement numérique d’apprentissage) : la plateforme de cours Moodle (https://ena.etsmtl.ca) sera utilisée pour le téléchargement des documents du cours, les travaux en équipe (forum privé pour chaque équipe) et la remise des travaux.



Utilisation d’appareils électroniques

Utilisation obligatoire des ordinateurs portables en cours.

  • Des ordinateurs portables seront utilisés lors des cours pour vous permettre d’effectuer des calculs et des mesures proches de la réalité industrielle. Pour que vous puissiez vous familiariser avec les mesures pendant le cours et en dehors du cours, un microphone USB vous sera prêté en début de session et un logiciel d’acquisition et traitement des signaux microphoniques vous sera fourni.



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Jeudi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 08:30 - 12:30 Travaux pratiques (2 sous-groupes)



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Jérémie Voix Activité de cours Jeremie.Voix@etsmtl.ca A-1920



Cours

 

Cours Local

Jeudi    13 h 30 - 17 h 00

sauf exception du cours #13 qui sera le 9 décembre de 9h à 12h au local informatique

D-XXXX


 

  Contenus Date Durée
 
  • Cours1 : Notions de base en acoustique: Onde acoustique et ses caractéristiques, comment représenter un son, les principaux indicateurs (pression, intensité, puissance). Acoustique psychophysiologique : présentation succinte de la sonométrie distinction entre gêne due au bruit et risque de traumatisme auditif (surdité), règlements et recommandations, bruit au travail, bruit ambiant et bruit environnemental.

Jeudi 8 septembre

3

  • TP 1 : calculs de base en acoustique, évaluations du risque de surdité, de la gêne et préparation au laboratoire 1.

Vendredi 16 septembre

2

 
  • Cours 2 : Acoustique psychophysiologique (suite) : Fonctionnement du système auditif, présentation détaillée de la sonométrie.

Jeudi 22 septembre

3
   

  • Lab 1 : Enquête dans deux cas, un de gêne et un de risque de traumatisme auditif (surdité).

Vendredi 23 septembre

2

 
  • Cours 3 : Acoustique physique : Les principaux indicateurs acoustiques, champs acoustiques, sources de bruit (plane, linéique, ponctuelle) et la propagation de l'énergie acoustique en champ libre. Méthodes de mesure : présentation des normes de mesure et examen détaillé de la norme de mesure de la puissance acoustique ISO 3744. Concepts de base du diagnostic des sources de bruit d'une machine.


 

Jeudi 29 septembre

3
   

  • TP 2 : calculs associés à la détermination de la puissance acoustique et préparation au laboratoire 2.

Vendredi 30 septembre

2

 
  • Cours 4 : Acoustique des salles 1 - Les divers types d'obstruction à la propagation des ondes acoustiques. Calcul du champ acoustique réverbéré par la méthode statistique. Application: calcul prévisionnel du niveau de bruit dans un local.

Jeudi 6 octobre

3
   

  • Lab 2 : Mesure de puissance acoustique (sur l’appareil du projet) selon la norme ISO 3744. Début du diagnostic des sources de bruit de l'appareil du projet.

Vendredi 7 octobre

2

 
  • Cours 5 : Acoustique des salles 2 - Le calcul prévisionnel du niveau de bruit dans un local adjacent au local contenant la source de bruit. Présentation des méthodes de mesure du TL (perte par transmission) et de a (absorption) utilisant un champ acoustique diffus.

Jeudi 13 octobre

3
     

  • Lab 3 : Mesure de TL de structures simple et de a (absorption) en salles semi-anéchoïque et réverbérante couplées.

Vendredi 14 octobre

2

 

 
  • Cours 6 : Révisions et approfondissement des notions de base de la partie I du cours.
Jeudi 20 octobre 3
  • Examen intra

Vendredi 21 octobre

3

 
  • Cours 7 : Préparation au projet : le diagnostic des sources de bruit. Élaboration en cours d'un plan de diagnostic par chaque équipe en vue du Lab 4.

Jeudi 27 octobre

3

  • TP 3 :  préparation au laboratoire 4 sur l'appareil de projet: diagnostic fréquentiel, construction du schéma et diagramme bloc de l'appareil et préparation du plan de test.

Vendredi 28 octobre

2

 
  • Cours 8 : Réflexion / absorption / transmission des sons pour parois monocouches (Simulations MATLAB).

Jeudi 3 novembre

3

  • Lab 4 : Projet de réduction du bruit d'un appareil : Diagnostic des sources de bruit via l'application du plan de test réalisé au TP 3.

Vendredi 4 novembre

2

 
  • Cours 9 : Réflexion / absorption / transmission des sons pour parois multicouches (Simulations MATLAB).

Mercredi 9 novembre

3

 
  • Cours 10 : Propagation dans les conduits 1 : choix et calcul des silencieux (Simulations MATLAB).

Jeudi 17 novembre

3

  • TP 4 : calculs de a et TL de parois monocouches.

Vendredi 18 novembre

2

  • Cours 11 : Propagation dans les conduits 2 : choix et calcul des silencieux (Simulations MATLAB)

Jeudi 24 novembre

3

  • TP 5 : calculs de a et TL de parois multicouches (Simulations MATLAB).

Vendredi 25 novembre

2

 
  • Cours 12 : Révisions et approfondissement des notions de calculs de TL de silencieux et de multicouches complexes.
Jeudi 1 décembre  
  • Lab 5 : Projet de réduction du bruit d'un appareil (suite) : Conception et essais de solutions potentielles.

Vendredi 2 décembre

2

 
  • Lab 6 : Projet de réduction du bruit d'un appareil (suite) : Réalisation de la solution finale et vérification de l'efficacité obtenue.

Jeudi 8 décembre

2

 
  • Cours 13 : La conception de machines silencieuses. Présentation finale des projets.

Vendredi 9 décembre

3

 

 

Total cours

39

 

 

Total TP/Lab

22

 




Laboratoires et travaux pratiques

 

- Séances de travaux pratiques sur la mise en œuvre des calculs acoustiques dans les environnements Excel et MATLAB.
- Séances de laboratoire sur la mise en œuvre des techniques expérimentales incluant le diagnostic des sources de bruit sur un appareil suivi de la conception et la réalisation d’un prototype à bruit réduit.


 

Laboratoires Locaux TP Local

Vendredi (sauf exception du 8 décembre)


 8h30 – 10h30 -  3 équipes (maximum) de 4 personnes *
 10h30 – 12h30 - 3 équipes (maximum) de 4 personnes *

* Ces groupes sont imposés par le  nombre limite de 4 personnes par équipe pour les 6 séances de laboratoires de l’automne 2022.

 

 

A-2210

A-2214

A-2230

Vendredi :


 8h30 - 10h30  Groupe A


 10h30 - 12h30 Groupe B


 

 

 


 

A-1560

 


 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Odinateurs portables obligatoires. Prêt d'un microphone USB pour toute la durée de la session.




Évaluation

 

Activité Description % Date de remise

Travaux pratiques

 

6 % (1 % par T.P. pour travail rendu correct)

À la fin de chaque séance de TP

Quizz

 

12% (1% par Quizz réussi avec une note de plus de 75%)

Avant chaque cours

Laboratoires

Labo 1

5 %

Remise des 2 rapports (via Forum) avant le mercredi 5 octobre 23h59.

Labo 2

5 %

Remise du rapport  (via Forum) avant le mercredi 26 octobre 23 h 59.

Labo 3

5 %

Remise du rapport (via Forum) avant le mercredi 26 octobre 23 h 59.

Examen intra

 

25 %

Vendredi 21 octobre 2022
9 h 00 à 12 h 00 au A-1560

Projet

Planification

5 %

Remise du rapport (via Moodle) avant le mercredi 16 novembre 23h59

Présentation finale

7 %

Vendredi 9 décembre 2022

Rapport

7 %

Remise du rapport (via Moodle) pour le 22 décembre 2022

 

(Bonus possible de 10% pour travail important et de qualité)

 

Examen final

 

25 %

Semaines des examens finaux
du 12 au 22 décembre 2022

 

 

Barème d’attribution des notes

  E D D+ C- C C+ B- B B+ A- A A+  

 

    55

      58

     62

      65

     68

      72

      75

      78

       82

       85

       88

 

 

Clause particulière : Une note de 50 % ou plus dans les examens est nécessaire pour passer le cours. 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 doit constituer au moins 60 % de l’ensemble des éléments d’évaluation du cours.

 




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 21 octobre 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

Toutes les remise de travaux se font via la plateforme Moodle, dans le Forum d'équipe.




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

Notes de cours, travaux pratiques et laboratoires disponibles sur le site du cours sur Moodle (https://ena.etsmtl.ca/login/index.php).




Ouvrages de références
  • Beranek, L. L. & Ver, I. L. (2005). « Noise and Vibration Control Engineering: Principles and Applications », Wiley. Disponible en ligne à la bibliothèque: http://www.books24x7.com/marc.asp?bookid=40757
  • Kinsler, L., Frey, A., Coppens, A. B., Sanders, J. V. (2000). « Fundamentals of acoustics », Wiley.

 




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site du cours sur Moodle : https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=17032

 

 

 

 

 

 




Autres informations

MEC636 – ACOUSTIQUE INDUSTRIELLE

ANNEXE I

1.    Caractéristiques du cours

  • Responsable(s) du cours : Jérémie Voix
  • Coordonnées de l’enseignant : A-1920
  • Groupe 01: Jérémie Voix (jeremie.voix@etsmtl.ca)
  • Préalables : MEC222
  • Crédits : 3

2.      Descriptif officiel du cours

Ce cours vise à rendre les étudiantes et étudiants aptent à mesurer et réduire le bruit en s’appuyant sur les bases théoriques de l'acoustique industrielle et les techniques expérimentales associées.

À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure :

  • d’évaluer une plainte relative au bruit en effectuant mesures, analyses et interprétations des résultats
  • d'identifier les phénomènes physiques liés à la génération et à la propagation d'ondes sonores;
  • de calculer par la méthode analytique des quadripôles la perte par transmission et le coefficient d'absorption pour des parois simples (ex. mur de gypse) et multiples (ex. cloison double avec matériaux fibreux pour le bâtiment, fuselage d'avion) ainsi que la perte par transmission des silencieux (ex. chambres de compression, résonateurs utilisés dans les silencieux automobiles);
  • d'utiliser des instruments de laboratoire pour la mesure de niveaux de pression acoustique;
  • de concevoir et réaliser un prototype d’équipement à bruit réduit.

Acoustique psychophysiologique : Fonctionnement du système auditif, distinction entre gêne due au bruit et risque de traumatisme auditif (surdité), règlements et recommandations.

Acoustique physique : Réflexion / absorption / transmission des sons; modélisation des matériaux poreux et massiques sous Matlab; introduction à la formulation quadripolaire (matrice de transfert); parois faites d'un matériau monocouche et extension à un matériau multicouche. Acoustique des salles : calcul prévisionnel du niveau de bruit dans un local; applications et utilisation de la perte par transmission (TL) et du coefficient d'absorption (α).

Propagation dans les conduits : calcul de la perte par transmission; conception de silencieux réactifs, dissipatifs et hybrides.

Diagnostic des sources de bruit : Identification, hiérarchisation et caractérisation des sources de bruit; chemins de transmission; surfaces de rayonnement; mesure de la puissance acoustique selon la norme ISO 3744.

Conception de machines et équipements à bruit réduit : techniques expérimentales de diagnostic et solutions de réduction du bruit.

 

Séances de travaux pratiques sur la mise en œuvre des calculs acoustiques dans les environnements Excel et MATLAB. Séances de laboratoire sur la mise en œuvre des techniques expérimentales incluant le diagnostic des sources de bruit sur un appareil suivi de la conception et la réalisation d’un prototype à bruit réduit.

 

 

3.      Répartition des unités d’agrément du BCAPG

 

Maths

Sciences naturelles

Études complémentaires

Science du génie

Conception en ingénierie

Total

0,0

0,0

0,0

39,2

19,6

58,8