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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Ruxandra Botez


PLAN DE COURS

Hiver 2024
GPA305 : Éléments de résistance des matériaux (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7485, 7885
             
  Profils(s) : Électricité  
             
    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

Au terme de ce cours, l’étudiant ou l'étudiante sera en mesure de résoudre les problèmes fondamentaux de résistance des matériaux.

Rappel des notions de base de statique. Membrures en traction-compression : contraintes, déformation, propriétés élastiques. Propriétés des matériaux : rigidité, résistance, coefficient de Poisson. Arbre en torsion : contraintes et déformations angulaires. 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. État, plan de contraintes : contraintes et directions principales. Théories de limitation en statique. État plan de déformation, lecture de jauges de déformation, rosette à 45° et 60°.

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



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 travaux pratiques

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 Jeudi 13:30 - 15:30 Travaux pratiques
Vendredi 13:30 - 17:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Simon Joncas Activité de cours Simon.Joncas@etsmtl.ca D-2025
01 Simon Joncas Travaux pratiques Simon.Joncas@etsmtl.ca D-2025



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.

 

  05 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

  23 fév.

9

 

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

 1 mars

10

 

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

 15 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.

 22 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.

 5 avril

13

 

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

 12 avril

 

Nombre  d’heures

39

 



Laboratoires et travaux pratiques

TP

Description

Date

1

Exercices résolus- Rappel de statique 

 11 jan.

2

Exercices résolus- Contraintes et déformations uniaxiales

 18 jan.

3

Exercices résolus- Torsion 

 25 jan.

4

Exercices résolus- Diagramme de V et M 

 1 fév.

5

Exercices résolus- Contraintes en flexion 1

 8 fév.

6

Exercices résolus- Contraintes en flexion 2

 15 fév.

7

 Exercices résolus- Déformation des poutres

 22 fév.

8

À définir

 29 fév.

9

Exercices résolus- Contraintes principales

14 mars

10

Exercices résolus- cercle de Morh et Critères de défaillance 1

 21 mars

11

 Exercices résolus- Critères de défaillance 2

 28 mars

12

Exercices résolus- Flambage et calculs de treillis 

 11 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 du cours. La calculatrice est nécessaire pour tous les étudiants.


Évaluation

Activité

Description

%

Devoirs

Trois devoirs seront à remettre au cours de la session (10% chacun)

30

Intra

Durée 3 heures

30

Final

Durée 3 heures

40

 

Une moyenne cumulative de 50% à l'intra et au final est nécessaire pour réussir le cours. 



Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 23 février 2024



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
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).



Infractions de nature académique
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/Etudes/citer-pas-plagier). Les clauses du règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS (« Règlement ») 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 qui constituent des infractions de nature académique au sens du Règlement ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignant(e) du cours.



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://ena.etsmtl.ca/



Autres informations

Ne s'applique pas.