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Programme(s) : 7684,7884

Profils(s) : Tous profils

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Tan Pham

PLAN DE COURS

Automne 2024
MEC329 : Résistance des matériaux (4 crédits)

Préalables

Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8

Qualités de l'ingénieur

Q10

Q11

Q12

Qualité visée dans ce cours

Qualité visée dans un autre cours

Indicateur enseigné

Indicateur évalué

Indicateur enseigné et évalué

Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l’étudiant aura approfondi les concepts de la statique dans l'espace, de la résistance des matériaux sous chargements complexes et sera en mesure d’appliquer la méthodologie de projet dans la conception des structures des membrures sous chargements combinés.

À la fin du cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure :
• d’écrire les équations d’équilibre en 2D et 3D en se basant sur le diagramme du corps libre d’un élément structural;
• de calculer les contraintes et les déformations en un point d’une structure (treillis, poutre, coque mince);
• de calculer les déflexions dans les poutres isostatiques et hyperstatiques (avec la théorie des poutres);
• de calculer la résistance des membrures sujettes au flambement;
• d’appliquer le principe de l’énergie pour le calcul des déflexions sous charge statique ou charge d’impact;
• d’appliquer la méthodologie de projet dans la conception d’une structure ou d’un mécanisme sous chargements combinés.

Révision de l'équilibre dans le plan avec applications aux charpentes et mécanismes. Forces, moments, couples et équilibre des corps rigides dans l'espace. Moments de torsion, puissance de transmission, contraintes et déformations en torsion d'un arbre circulaire, torsion d'une membrure de section fermée à paroi mince. Contraintes induites à la combinaison de : force axiale, effort tranchant, moment de flexion et moment de torsion. État plan de contraintes, transformation et cercle de Mohr des contraintes, critères de défaillance, réservoirs cylindriques et sphériques sous pression. État de déformation, transformation et cercle de Mohr des déformations, jauges de déformation, relations contraintes-déformations. Déflexion des poutres droites, méthode de double intégrale, méthode de superposition, méthode d'intégration graphique, poutres hyperstatiques. Flambement, développement de la formule d'Euler pour les colonnes, formules empiriques pour colonnes courtes, colonnes sous charge excentrée. Travail et énergie de déformation élastique avec application aux calculs sous charge d'impact quasi statique.

Séances de laboratoire axées sur la déflexion des poutres et l'état de contrainte et déformation. Projet de conception des structures des membrures sous chargements combinés.

Objectifs du cours

Écrire les équations d’équilibre en 2D et 3D en se basant sur le diagramme du corps libre d’un élément structural
Calculer les contraintes et les déformations en un point d’une structure (treillis, poutre, coque mince)
Calculer les déflexions dans les poutres isostatiques et hyperstatiques (avec la théorie des poutres)
Calculer la résistance des membrures sujettes au flambement
Appliquer le principe de l’énergie pour le calcul des déflexions sous charge statique ou charge d’impact
Appliquer la méthodologie de projet dans la conception d’une structure ou d’un mécanisme sous chargements combinés

Stratégies pédagogiques

Trois (3) heures de cours magistraux par semaine pour la présentation de la théorie.
Trente-six (36) heures de travaux pratiques dirigés. Ça comprend :
- Vingt-sept (27) heures d'exercices dirigés sur les problèmes reliés à la théorie.
- Trois (3) heures de laboratoires (deux séances de 1.5h) sur les comportements des matériaux en tension et en flexion.
- Six (6) heures d'activités guidées sur un projet de conception et d'analyse d'une structure.

Utilisation d’appareils électroniques

Calculatrice personnelle

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Jeudi	08:30 - 12:00	Activité de cours
	Vendredi	13:30 - 16:30	Travaux pratiques et laboratoire
02	Lundi	13:30 - 17:00	Activité de cours
	Mardi	08:30 - 11:30	Travaux pratiques et laboratoire
03	Mardi	18:00 - 21:00	Travaux pratiques et laboratoire
	Mercredi	18:00 - 21:30	Activité de cours

Coordonnées du personnel enseignant le cours

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Van Ngan Lê	Activité de cours	VanNgan.Le@etsmtl.ca	A-2112
01	Van Ngan Lê	Travaux pratiques et laboratoire	VanNgan.Le@etsmtl.ca	A-2112
02	Tan Pham	Activité de cours	Tan.PHAM@etsmtl.ca	A-2146
02	Tan Pham	Travaux pratiques et laboratoire	Tan.PHAM@etsmtl.ca	A-2146
03	Van Ngan Lê	Activité de cours	VanNgan.Le@etsmtl.ca	A-2112
03	Van Ngan Lê	Travaux pratiques et laboratoire	VanNgan.Le@etsmtl.ca	A-2112

Cours

No	Chapitres
1	Forces, couples et équilibre dans l'espace: Vecteur passant par deux points, addition des forces dans l'espace, moment d'une force, produit vectoriel, couple, système de force-couple équivalent, équilibre des corps rigides dans l'espace.
2	Torsion : Moments de torsion externes et internes, puissance de transmission et moment de torsion, contraintes et déformations de cisaillement, angle de torsion, contraintes dues à la torsion dans un arbre circulaire, torsion d'un arbre de section fermée à paroi mince.
3	Contraintes dues à l’effort tranchant : Principe de calcul des forces, des moments et des contraintes dans une poutre isostatique.
4	Contraintes dues aux chargements combinés: Force axiale et moment de flexion, effort tranchant et moment de flexion, effort tranchant, moment de flexion et moment de torsion.
5	Déflexion des poutres droites : Équation différentielle de la déflexion, méthode de double intégration, méthode de superposition, méthode d'intégration graphique, poutres hyperstatiques.
6	Flambement des colonnes : Équation différentielle d'une colonne, formule d'Euler de flambage élastique, formules empiriques de flambage des colonnes courtes, calcul des colonnes sous charge excentrée.
7	État plan de contrainte : État plan de contrainte en un point, contraintes sur un plan quelconque, contraintes principales, cercle de Mohr des contraintes, critères de défaillance en un point, contraintes dans les réservoirs à paroi mince sous pression.
8	Transformation des déformations : État de déformation en un point, déformation suivant une direction quelconque, déformations principales, cercle de Mohr des déformations, mesure des déformations, rosettes, loi de Hooke généralisée, déformations des réservoirs sous pression.
9	Structures sous charge d'impact : Travail et énergie, énergie de déformation élastique des tiges en tension/compression, déplacements des nœuds des treillis, énergie de déformation élastique dans les poutres en flexion et arbres en torsion, calcul de la résistance aux impacts.

Laboratoires et travaux pratiques

Chaque étudiant doit être présent aux laboratoires.
Les instructions sur la remise des laboratoires seront communiquées pendant les périodes de laboratoire
Le rapport du projet doit être remis à la dernière séance des travaux pratiques sur le site Moodle.
Dans le cas d’un retard, la note sera réduite de 10 % par jour de retard.

Sujets des laboratoires :

Laboratoire 1: Mesure de déformations sur un serre-joint d’acier
Laboratoire 2: Mesure et calcul de déformations par jauges électriques

Utilisation d'outils d'ingénierie

Équipement au laboratoire.

Évaluation

Activités	Descriptions	Pondération
Laboratoires	2 séances (4 étudiants maximum par équipe)	6%
Projet	Projet du cours (4 étudiants maximum par équipe)	24%
Intra	Voir le calendrier des activités	30%
Final	Période des examens finaux	40%

Double seuil
Note minimale : 50

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	1 novembre 2024
2	28 octobre 2024
3	29 octobre 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 : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-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 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Voir le paragraphe "laboratoires et travaux pratiques"

Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
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 étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-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 tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

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’enseignante ou l’enseignant du cours.

Documentation obligatoire

MEC329 Résistance des matériaux - Notes de cours, version août 2024, V.N. Lê et H. Champliaud (ÉTS)

Ouvrages de références

F. P. Beer et E. R. Johnston Jr., « Mécanique pour ingénieurs - Statique », adaptation française par C. Benedetti et Y. A. Youssef, Chenelière, McGraw-Hill, Montréal, Septembre 2003.
A. Bazergui & al., « Résistance des matériaux », Édition de l'École Polytechnique de Montréal, 2002.

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site Moodle du cours MEC329