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Modular master in MECHANICAL ENGINEERING
Option: Composite materials
Mr. René Mayer, Graduate Studies Co-ordinator and Professor, Department of
Mechanical Engineering
(514) 340-4711, ext. 4407
Director of studies: Mr. Rachid Boukhili, Professor, Department of Mechanical Engineering, (514) 340-4711, ext. 4074
Program objectives
The modular master’s program in Mechanical Engineering (Composite Materials option) aims to provide students with specialized knowledge in the field of composites.
Graduates from this option will possess both theoretical and practical knowledge of materials, processes and properties of composites, allowing them to design and manufacture components and structures using composites.
Grade
Candidates who successfully complete the Mechanical Engineering program—Composite materials option obtain a Master of Engineering (MEng) degree.
Special provisions
Joint program: This program is offered jointly by École Polytechnique and Concordia University, in conjunction with Canadian industries.
Courses at Concordia: École Polytechnique students must complete a minimum of two courses at Concordia University.
N.B. To obtain a specific attestation or degree from École Polytechnique, at least 50% of the program credits must come from courses given at École Polytechnique and listed in Regulation 6 of the Annuaire des Études supérieures de l'École Polytechnique.
Admission requirements
To be admitted to the program, candidates must meet each of the conditions listed below:
Hold an undergraduate engineering degree or other certification deemed equivalent by École Polytechnique;
or
Hold an undergraduate degree (or proof of an equivalent level of education) in a science discipline;
and
Have an undergraduate GPA of at least 2.75 (in a 4-point system), or equivalent standing approved by École Polytechnique.
Program structure
The modular program comprises 45 credits, distributed as follows:
Credits |
|
(A) Compulsory module |
9 |
(B) Specialization module |
|
- Specialization courses |
12 |
- Student’s choice of courses |
12 |
(C) Application module (3) |
|
- Master’s project |
6 |
- Industrial internship (1) |
6 |
(1) Internships: Students must complete an industrial internship worth 6 credits, supervised by an industry representative. Working with a professor in the department, prospective interns must make contact with an appropriate company. The internship is an integral part of the option and is to be completed under the supervision of a senior engineer in the participating company. The topic is to be decided through an agreement between the student, the participating company and the program director. The student’s performance during this work period will be evaluated at regular intervals; these evaluations will form the basis for the student’s final grade.
École Polytechnique and Concordia will do their best to obtain internships for students enrolled in the program. However, students may use their own initiative to make contact with a company and obtain an internship. Under these conditions, the content of the internship must be approved by the program director and department head. Should it prove impossible to obtain an internship, the student may take MEC6905 and work on a project carried out at the institution or a research institute. This alternative must also be approved by the program director and department head.
The following prefixes are used to identify the university offering the course.
MECH- courses are offered by Concordia University.
MEC-, MET- and GCH- courses are offered by École Polytechnique.
| Note | Sigle | Titre | Crédits |
|---|---|---|---|
| MEC6318 | Fabrication des composites par injection | 3 | |
| OU | |||
| MECH6521 | Manufacturing of Composites | N/D | |
| (1) | MECH6581 | Behaviour of Polymer Composite Materials | N/D |
| (1) | MEC6306A | Comportement mécan. des matér. composites | 3 |
| OU | |||
| MEC6418 | Mécanique des matériaux non linéaires | 3 |
(1) Equivalent to MEC4330 Matériaux composites.
(2) Equivalent to MECH422 Mechanical Behaviour of Polymer Composite Materials.
| Note | Sigle | Titre | Crédits |
|---|---|---|---|
| MEC6401 | Mécanique des corps déformables | 3 | |
| MET6101B | Mécanique de la rupture | 3 | |
| MECH6441 | Stress Analysis in Mechanical Design | N/D | |
| MECH6501 | Advanced Materials | N/D | |
| MECH7431 | Stress Analysis and Vibration of Structures Made of Composite Materials | N/D | |
| MECH7501 | Design Using Composite Materials | N/D |
Students must take at least 4 other courses in order to complete 33 course credits. These courses may be selected from the list of specialized courses, from the courses listed below, or from other appropriate courses offered by the department, other departments, or other universities.
Student’s choice of courses (must select 4)
| Note | Sigle | Titre | Crédits |
|---|---|---|---|
| MEC6318 | Fabrication des composites par injection | 3 | |
| MEC6404 | Éléments finis, concepts et applications | 3 | |
| MEC6405 | Analyse expérimentale des contraintes | 3 | |
| MEC6413 | Matériaux métalliques, caract. et utilisation | 3 | |
| MEC8311A | Design et fiabilité des systèmes | 3 | |
| GCH6108 | Systèmes polymères multiphasés | 3 | |
| MECH6511 | Mechanical Forming of Metals | N/D | |
| MECH6531 | Casting | N/D | |
| MECH6541 | Welding and Nondestructive Testing | N/D | |
| MECH6551 | Fracture | N/D | |
| MECH6561 | High Strength Materials | N/D | |
| MECH6571 | Corrosion and Oxidation of Metals | N/D | |
| MECH6211 | Similarity and Modelling in Engineering System | N/D | |
| (3) | MECH7421 | Design of Machine Elements Using Finite Element Method | N/D |
(3)Equivalent to MEC6404
| Note | Sigle | Titre | Crédits |
|---|---|---|---|
| MEC6901 | Projet de maîtrise en ingénierie I | 6 | |
| MEC6905 | Stage industriel I | 6 |
BA = baccalauréat ES = études supérieures CE = certificat
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Génie chimique
Préalable(s) :
Corequis :
Mélanges polymères miscibles et immiscibles : thermodynamique, séparation des phases, morphologie, phénomènes à l'interface, rhéologie et propriétés physiques (résistance mécanique, cristallisation) des mélanges polymères. Relation : mise en forme, morphologie, propriétés dans les mélanges polymères. Procédés réactifs.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Favis, Basil
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) :
Corequis :
Mécanique des matériaux composites. Lois de la micromécanique. Mécanique de la monocouche. Théorie des stratifiés. Application des critères de rupture aux composites. Essais mécaniques statiques. Traction, compression, cisaillement plan, flexion et cisaillement interlaminaire. Comportement au choc et à la fatigue des matériaux composites.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Boukhili, Rachid
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MEC6306A
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) :
Corequis :
Méthodes de fabrication des composites par injection sur renforts. Caractérisation des matériaux : perméabilité saturée et insaturée, capillarité, vitesse d'imprégnation critique, viscosité des résines polymères, cinétique de polymérisation des résines polymères, conductivité thermique d'un composite, évolution des propriétés mécaniques et retrait à la cuisson. Préformage des renforts. Modélisation des procédés de fabrication isotherme : moule fermé, loi de Darcy, injection rectiligne, radiale, injection à pression ou débit constant. Écoulement en milieu poreux compressible : infusion, injection sous paroi mobile ou sous membrane flexible. Injection non isotherme : transfert de chaleur convectif, cuisson du composite, retrait et contraintes résiduelles. Optimisation du débit d'injection. Minimisation de la porosité et contrôle du procédé
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Ruiz, Eduardo
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MEC6318
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) :
Corequis :
Tenseurs cartésiens. Descriptions lagrangienne et eulérienne. Cinématiques de déformations : tenseurs de déformations finie et infinitésimale, rotations finies, mouvement instantané. Contraintes de Cauchy, de Kirchhoff et de Piola Kirchhoff. Principes fondamentaux : conservations de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie. Méthodes variationnelles et équation d'Euler. Relations constitutives : élasticités linéaire et non linéaire, hyperélasticité et hypoélasticité, matériaux incompressibles. Viscoélasticité linéaire.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Shirazi-Adl, Aboulfazl; Lévesque, Martin
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) :
Corequis :
Approche directe d'analyse matricielle, principe d'énergie potentielle minimum et méthode de Rayleigh-Ritz. Fonctions d'interpolation. Formulations compatibles de divers types d'éléments : solide, poutre, plaque et coque. Corps axisymétriques. Problèmes aux valeurs propres : analyses de vibration et de stabilité. Analyses non linéaires. Divers problèmes de champ. Problèmes avec contraintes. Formulations variationnelles : mixte, généralisée et hybride.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Shirazi-Adl, Aboulfazl
Nombre de crédits : 3 (2 - 2 - 5)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) :
Corequis :
Notions théoriques et pratiques sur les techniques expérimentales les plus courantes pour la mesure des déformations et des contraintes. Extensométrie par jauges à résistance électrique : facteur de jauge, ponts de Wheatstone, compensation en température, étalonnage Shunt, problèmes associés aux circuits, techniques de collage. Rosettes : états apparent et réel de déformation. Conception de capteurs à base de jauges. Caractéristiques métrologiques du mesurage : capteurs actifs et passifs, erreurs de mesure, étalonnage, réponse en régime dynamique. Chaîne de mesure, scrutation multivoie, filtrage des signaux, systèmes d'acquisition de données informatisés, logiciel de contrôle (LabVIEW). Techniques photoélastiques par transmission et réflexion : polariscopes, direction et intensité des contraintes. Revue des autres techniques. Travaux pratiques en laboratoire.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Marchand, Luc
Site Web : http://www.cours.polymtl.ca/mec6405
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) :
Corequis :
Choix et utilisation des matériaux pour divers éléments structuraux dont les réservoirs sous pression. Caractérisation : tension, torsion, dureté, impact, fluage, fatigue, propagation des fissures. Caractéristiques mécaniques des matériaux métalliques couramment utilisés : aciers structuraux, aciers pour réservoirs sous pression, aciers inoxydables, alliages d'aluminium, alliages pour opération à hautes températures. Critère de design des éléments structuraux : vie sécuritaire et tolérance au dommage. Exigences du code de l'ASME pour les matériaux : niveau de contraintes permises, essais hydrostatiques, prévention de la rupture fragile sous chargement variable, inspection périodique.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Bui-Quoc, Thang
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) :
Corequis :
Rappels sur la notation tensorielle. Classes de symétries matérielles et notation de Hill. Thermodynamique des milieux continus pour le développement de lois de comportement. Viscoélasticité linéaire. Viscoélasticité non linéaire (théorie de Schapery). Obtention des paramètres numériques d'une loi de comportement viscoélastique à partir de données expérimentales. Démarche en vue de l'implémentation d'une loi de comportement non linéaire dans un logiciel commercial de calculs par éléments finis. Théorie de l'homogénéisation pour les composites. Modèles auto-cohérent et Mori-Tanaka. Homogénéisation numérique. Introduction à l'homogénéisation de matériaux non linéaires.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Lévesque, Martin
Nombre de crédits : 6 (0 - 0 - 0)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) :
Corequis :
Projet de maîtrise en ingénierie accompli sous la direction d'un directeur de projet et comprenant une étude de niveau supérieur sur un problème de génie ainsi que la rédaction d'un rapport de projet. Le travail comprend au moins 18 heures par semaine consacrées au projet pendant un trimestre ou l'équivalent.
Manuel(s) :
Notes : Note : l'étudiant doit s'inscrire à cette activité une seule fois au cours de sa maîtrise au trimestre où il prévoit déposer son rapport de projet.
Responsable(s) :
Nombre de crédits : 6 (0 - 0 - 0)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) :
Corequis :
L'étudiant est appelé à faire un premier stage de 15 semaines à temps complet en milieu industriel pour travailler sur un projet de recherche et développement. Ce stage s'adresse exclusivement aux candidats inscrits au programme coopératif de maîtrise en ingénierie et se fera sous la supervision conjointe d'un professeur et d'un ingénieur de l'entreprise. Les participants devront remettre un rapport à la fin de leur stage.
Manuel(s) :
Responsable(s) :
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Génie mécanique
Préalable(s) : 70 cr. pour les étudiants au baccalauréat
Corequis :
Processus de la gestion et de l'assurance de la fiabilité en cours du cycle de vie d'un produit. Bases mathématiques de fiabilité, lois de probabilité, analyse statistique des données. Techniques de prédiction, d'allocation et d'analyse de fiabilité des systèmes en phase de design, de développement, de fabrication et d'opération. Analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de la criticité pour le design, l'intégration et le processus. Test et analyse de la croissance de la fiabilité en développement. Application des tests accélérés en design et pour la démonstration de la fiabilité. Procédure d'assurance de la fiabilité aux étapes de fabrication et d'opération.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Lakis, Aouni A. (coordonnateur)
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Comportement d'un matériau ductile en traction uniaxiale et en présence d'un défaut : essai de traction, courbe contrainte-déformation rationnelle; essai Charpy, triaxialité des contraintes, transition ductile-fragile. Mécanique du matériau non fissuré : élasticité isotrope et anisotrope, tenseurs des déformations et des contraintes, critères de plasticité et de rupture. Mécanique du matériau fissuré : champ élastique et écoulement plastique en fond de fissure, calcul du facteur d'intensité de contrainte, essai de ténacité en plasticité confinée. Approches énergétiques en mécanique de la rupture, essai de ténacité en plasticité étendue. Fatigue à grand nombre de cycles et fatigue oligocyclique. Prédiction de la durée de vie d'amorçage : approches locales en contrainte et en déformation. Fatigue-propagation : approche par la mécanique de la rupture. Fermeture des fissures et amplitude effective du facteur d'intensité de contrainte. Exposés sur des sujets variables.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Verreman, Yves
École Polytechnique de Montréal
Registrar Office
C.P. 6079, succursale Centre-ville
Montréal (Québec) CANADA, H3C 3A7
Phone : 514 340-4724
Fax : 514 340-5836
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