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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Henri Champliaud


PLAN DE COURS

Hiver 2024
MEC634 : Mise en forme des alliages : Expérimentation et simulation (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC300    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 45,0 % 10,0 % 5,0 % 40,0 %




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 permet aux étudiants et étudiantes d’approfondir leurs connaissances et leur compréhension de différents procédés de mise en forme utilisés dans l’industrie. Ils pourront acquérir des connaissances sur l’évolution de la microstructure, les principes de conception d’outils de formage, la simulation des procédés de mise en forme.

Au terme de ce cours, l’étudiant ou l'étudiante sera en mesure :

  • de considérer, pour un procédé de formage donné, l’influence des paramètres de fabrication sur la microstructure et la présence de défauts;
  • d’analyser à l’aide des instruments modernes de caractérisation les hétérogénéités des pièces fabriquées;
  • de classifier les principales familles de matériaux métalliques utilisés en fabrication par formage et les procédés de mise en forme spécifiques à chaque classe;
  • de connaître les différents mécanismes de durcissement et d’adoucissement qui sont déterminants dans la capacité de mise en forme des métaux et alliages métalliques;
  • de simuler par éléments finis la mise en forme par déformation plastique de géométries à parois minces en matériau métallique; de faire la conception des outils de formage.

Activités pédagogiques en équipe : projet pratique sur des problématiques industrielles, familiarisation avec des équipements de mise en forme de pointe (Presse, Gleeble, etc.) et outils de caractérisation (microscope confocal, MEB, MFA, mesure de contraintes résiduelles.




Objectifs du cours
  • Apprendre comment faire des simulations statiques et dynamiques par éléments finis de la mise en forme par déformation plastique de géométries à parois minces;
  • Apprendre les éléments essentiels de la conception des outils de formage;
  • Apprendre quels paramètres des procédés de fabrication peuvent influencer la microstructure;
  • Comprendre comment analyser à l’aide d'instruments de caractérisa on les hétérogénéités des pièces fabriquées;
  • Apprendre à classifier les principales familles de matériaux métalliques utilisés en fabrication par formage et les procédés de mise en forme;
  • Apprendre quels sont les différents mécanismes de durcissement et d’adoucissement qui sont déterminants dans la capacité de mise en forme des métaux et alliages métalliques;



Stratégies pédagogiques

Enseignement magistral

3 h / semaine x 13 semaines

= 39 h

Travaux dirigés sur la simulation du formage en utilisant la méthode des éléments finis (Ansys Workbench)

2 h / semaine x 12 semaines

= 24 h

Étude personnelle

3 h / semaine x 12 semaines

= 36 h

 

 




Utilisation d’appareils électroniques
  • Logiciels XL, MatLab et Ansys WorkBench sur les ordinateurs dans les salles informatiques
  • Calculatrice TI



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Jeudi 08:30 - 10:30 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Mohammad Jahazi Activité de cours Mohammad.Jahazi@etsmtl.ca A-2148
01 Henri Champliaud Activité de cours Henri.Champliaud@etsmtl.ca A-2916
01 Javad Gholipour Baradari Activité de cours cc-Javad.Gholipour-Baradari@etsmtl.ca
01 Henri Champliaud Travaux pratiques et laboratoire Henri.Champliaud@etsmtl.ca A-2916



Cours

3 h

C01. Simulations numériques I (HC)

Génralités, éléments finis 1D, plasticité

3 h

C02. Simulations numériques II (HC)

Non linéarités: géométrique, matériau

3 h

C03. Die design I (JG)

3 h

C04. Simulations numériques III (HC)

Différences finies spatiales et temporelles

3 h

C05. Die  design I(JG)

3 h

C06. Simulations numériques IV (HC)

Non linéarités: contact

3 h

C07. Die design III (JG)

3 h

C08. Examen intra (MJ)

3 h

C09. Évolution de la microstructure lors de la mise en forme (MJ)

3 h

C10. Alliages d’aluminium et les aciers (MJ)

3 h

C11. Mécanismes de durcissement (MJ)

3 h

C12. Alliages de titane et superalliages (MJ)

3 h

C13. Présentation des projets (MJ+JG+HC)




Laboratoires et travaux pratiques
  • Simulations numériques non-linéaires à chaque semaine de procédés de fabrication (matériaux, grands déplacements, grandes déformations, contacts, analyse dynamique)
  • Travail en équipe pour les labs à remettre et le projet



Utilisation d'outils d'ingénierie
  • Logiciels XL, MatLab et Ansys WorkBench (LS-DYNA)
  • Calculatrice TI
  • Normes



Évaluation

Évaluation

 

Project Team work (max 4 étudiants) 24 %
Laboratoires (2) Team work (max 4 étudiants) 6 %

Examen intra

En salle informatique 

40 %

Examen final

Période des examens finaux

30 %

Remarque: le seuil minimal de 50% est requis pour la moyenne totale des examens (intra et final).




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 26 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 : 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 7.2.7 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

  • Chaque remise en retard sera pénalisée jusqu'à 10 % par jour de retard.



Absence à une évaluation
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

N/A




Ouvrages de références
  • Die design fundamentals (2nd edition), Authors: Paquin, J. R.; Crowley, R. E.
  • Die design handbook, Author: Smith, David A.
  • Heat treater's guide : standard practices and procedures for steel, Authors: Unterweiser, Paul M.; Boyer, Howard E.; Kubbs, James J.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site Moodle de Mec634 - H2023