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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Raynald Guilbault

PLAN DE COURS

Été 2025
MEC727 : Tribologie (3 crédits)

Préalables
Aucun préalable requis

Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8

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 sera initié à la science récente du contact des surfaces solides en mouvement relatif : frottement, usure et lubrification.

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

d’établir et analyser les efforts de contact entre deux solides cylindriques ou sphériques;
d’analyser les différents régimes de lubrification, calculer l’épaisseur de film d’huile et estimer les coefficients de friction;
de choisir adéquatement le lubrifiant pour une application;
de décider des modifications permettant de réduire l’usure des matériaux mis en contact.

Conditions statiques : théorie du contact de Hertz, étude des efforts de frottement en condition de contact non hertzien par approches numériques, déformation des corps, aire de contact, force de friction. Frottement et usure, coefficient de friction, environnement et condition du contact réel, nature des surfaces, rugosité, effet de la vitesse de glissement, échauffement, phénomènes d’abrasion et fatigue, adhésion. Lubrification : divers lubrifiants, lois de la mécanique des fluides, paliers lisses, paliers de butée et engrenages.

Séances de laboratoire portant sur l'analyse des contraintes de contact et sur la mesure des coefficients de frottement.

Objectifs du cours

L’objectif est d’introduire l’étudiant aux théories du contact des surfaces solides en mouvement relatif : frottement, usure et lubrification. Il s’agira particulièrement :

de fournir à l’étudiant les connaissances nécessaires à l’analyse des conditions de contact entre deux ou trois solides.
de présenter à l’étudiant les phénomènes responsables de l’usure des éléments mécaniques.
de fournir à l’étudiant les notions de base de la lubrification de divers éléments mécaniques.

À la fin du cours, l’étudiant devrait être capable :

d’établir et analyser les efforts de contact entre deux solides cylindriques ou sphériques.
d’analyser les différents régimes de lubrification, calculer l’épaisseur de film d’huile et estimer les coefficients de friction.
de choisir adéquatement le lubrifiant pour une application.
de suggérer les modifications permettant de réduire l’usure des matériaux mis en contact.

Stratégies pédagogiques

Trois (3) heures de cours magistral par semaine;
Deux (2) heures de travaux pratiques par semaine;
Un (1) devoir en équipe de deux (2) étudiants.

Utilisation d’appareils électroniques

N/A

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Mercredi	10:30 - 12:30	Laboratoire
	Jeudi	08:30 - 12:00	Activité de cours

Coordonnées du personnel enseignant le cours

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Raynald Guilbault	Activité de cours	Raynald.Guilbault@etsmtl.ca	A-2900
01	Tom Jaulin	Laboratoire	tom.jaulin.1@ens.etsmtl.ca

Cours

Chapitres	Activités
1	Introduction et topographie des surfaces Étude des paramètres statistiques utilisés dans la définition des surfaces : rugosité, asymétrie et aplatissement des distributions. Définition des aires de contact apparente et réelle. (durée 4h30)
2	Les lubrifiants Définition des fonctions des divers types d’huiles minérales et synthétiques. Étude de leur composition. Définition des propriétés de base et de leurs interrelations. Présentation des méthodes de classification. (durée 4h)
3	La mécanique du contact hertzien Étude du contact des surfaces cylindriques et sphériques : calcul des déplacements et contraintes. (durée 4h30)
4	Le frottement Théorie de l’adhésion et forces engendrées par les déformations plastiques, coefficient de frottement, mécanisme de broutage, frottement de roulement. (durée 5h30)
5	L’usure Prédiction de l’usure par adhésion et abrasion, définition des mécanismes impliqués. Étude des débris d’usure. (durée 3h30)
6	La lubrification onctueuse Étude des mécanismes impliqués : absorption physique, absorption chimique, réaction chimique. Définition des régimes de lubrification à partir du paramètre du film L. (durée 1h00)
7	La lubrification hydrostatique Développement des équations de Navier-Stoke, équation de Reynolds. Signification physique des termes de l’équation de Reynolds. Paliers de butée hydrostatiques : pression, charge admissible, débit, rigidité, coefficient de frottement, pertes et accroissement de température. (durée 3h00)
8	La lubrification hydrodynamique Paliers de butée hydrodynamiques et paliers lisses : pression, charge admissible, débit, rigidité, coefficient de frottement, pertes et accroissement de température. Équation de Petroff pour les paliers lisses faiblement chargés. (durée 5h15)
9	La lubrification élasto-hydrodynamique Trois phénomènes : espace convergent (équation de Reynolds), piézoviscosité (équation de Barus) et déformations élastiques des surfaces (équations du contact hertzien). (durée 5h00)

Laboratoires et travaux pratiques

Voir Calendrier dans la section "Autre".

Utilisation d'outils d'ingénierie

N/A

Évaluation

Activités	Descriptions	%
Laboratoires	Deux laboratoires en équipe de deux (10 % chacun) Laboratoire 1 Mécanique du contact (11 juin) Laboratoire 2 Mesure des coefficients de frottement (16 juillet)	20
Devoir Problèmes	Devoir en équipe de deux (remise le 31 juillet) Préparation du cours sur les paliers lisses et problèmes faits en classe (24 juillet)	20 5
Intra	Un contrôle (18 juin)	25
Final	Examen final	30

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	18 juin 2025

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

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

Notes de cours (diapositives)

Ouvrages de références

Aucun

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca

Autres informations

Calendrier prévu – MEC727 Groupe 01

Cours : Jeudi de 8h30 à 12h00, local : D-4019

TP/Labo : Mercredi de 10h30 à 12h30, local : D-5010, A-1560, A-2170

Nombre de semaines

Lundi

Mardi

Mercredi

Jeudi

Vendredi

1 mai

Début des cours

Cours à distance

MEC727-01

Cours 1

2 mai

5 mai

6 mai

7 mai

8 mai

Cours à distance

MEC727-01

Cours 2

9 mai

12 mai

13 mai

14 mai

MEC727-01

TP 1

15 mai

MEC727-01

Cours 3

16 mai

19 mai

Fête nationale des Patriotes

20 mai

21 mai

MEC727-01

TP 2

22 mai

MEC727-01

Cours 4

23 mai

Horaire du lundi

26 mai

27 mai

28 mai

MEC727-01

TP 3

29 mai

MEC727-01

Cours 5

30 mai

2 juin

3 juin

4 juin

MEC727-01

TP 4

5 juin

MEC727-01

Cours 6

6 juin

9 juin

10 juin

11 juin

MEC727-01

TP 5 Laboratoire 1

12 juin

MEC727-01

Cours 7

13 juin

16 juin

17 juin

18 juin

MEC727-01

TP 6 Quiz #1

19 juin

MEC727-01

Cours 8

20 juin

23 juin

Jour de relâche

24 juin

Fête nationale du Québec

25 juin

Horaire du lundi

26 juin

Horaire du mardi

27 juin

10.

30 juin

Jour de relâche

1 juillet

Fête du Canada

2 juillet

MEC727-01

TP 7

3 juillet

MEC727-01

Cours 9

4 juillet

11.

7 juillet

8 juillet

9 juillet

MEC727-01

TP 8

10 juillet

MEC727-01

Cours 10

11 juillet

12.

14 juillet

15 juillet

16 juillet

MEC727-01

TP 9 Laboratoire 2

17 juillet

MEC727-01

Cours 11

18 juillet

13.

21 juillet

22 juillet

23 juillet

MEC727-01

TP 10

24 juillet

MEC727-01

Cours 12

Paliers lisses

25 juillet

14.

28 juillet

29 juillet

30 juillet

MEC727-01

TP 11

31 juillet

MEC727-01

Cours 13 remise du devoir de session

1 août

15.

4 août

5 août

6 août

MEC727-01

TP 12

Fin des cours

Période d’examens finaux : du 7 au 16 août 2025