Programmes de génie aux études supérieures

Maîtrise modulaire en génie mécanique
Option Matériaux composites

Responsables

Monsieur René Mayer (514) 340-4711, poste 4407, coordonnateur des programmes d'études supérieures et professeur au département de génie mécanique.

Responsable académique : monsieur Rachid Boukhili (514) 340-4711, poste 4074, professeur au département de génie mécanique, représentant au comité de coordination du programme.

But du programme

Le but de cette maîtrise professionnelle est de permettre au candidat d'acquérir des connaissances spécialisées dans le domaine des composites.

L'étudiant diplômé de cette option possédera des connaissances théoriques et pratiques des procédés et des propriétés des matériaux composites. Il sera apte à utiliser les composites pour concevoir et fabriquer des pièces et des structures.

Grade

Le programme de maîtrise professionnelle en génie mécanique, option matériaux composites conduit à l'obtention du grade de Maîtrise en ingénierie (M.Ing.).

Dispositions particulières

Programme conjoint - Ce programme est offert conjointement par l'École Polytechnique et l'Université Concordia, en collaboration avec des industries canadiennes.

Cours à l'Université Concordia - L'étudiant inscrit à l'École Polytechnique doit suivre un minimum de deux cours à l'Université Concordia.

Note:      Pour qu'une attestation ou un diplôme spécifique de l'École Polytechnique soit délivré, au moins la moitié des crédits requis doivent provenir de cours enseignés à l'École et inscrits à l'annuaire des Études supérieures de l'École Polytechnique, en vertu du règlement 6.

Conditions d'admission

  • Être détenteur d'un baccalauréat en ingénierie ou d'un diplôme jugé équivalent par l'École Polytechnique;

ou (exceptionnellement)

  • être détenteur d'un diplôme universitaire de premier cycle de nature scientifique ou pouvoir attester d'une formation jugée équivalente;

et

  • avoir obtenu une moyenne cumulative d'au moins 2,75 (système de 4points) dans ses études de 1er cycle, ou l'équivalent agréé par l'École.

Structure du programme

Le programme modulaire comporte 45 crédits, se répartissant comme suit :

 

   Crédits 
(A) Module obligatoire 10 à 11
(B) Module de spécialisation  
- Cours de spécialisation 13 à 16
- Cours au choix 12 à 16
(C) Module d'application (3)  
- Projet de maîtrise 6
- Stage industriel (1) 6

 

(1)       Stages - L'étudiant devra obtenir 6 crédits sous la forme d'un stage industriel qui sera parrainé par une industrie. L’étudiant doit établir, en collaboration avec un professeur du département, des liens avec une entreprise pour obtenir un stage. Cette activité fait partie intégrante de l'option et doit être exécutée sous la supervision d'un ingénieur senior dans les installations de l'entreprise participante. Le sujet est choisi en fonction d'un accord entre l'étudiant, l'entreprise et le responsable de l'option. La performance de l'étudiant durant cette période de travail sera évaluée à intervalles réguliers. L'étudiant sera noté en fonction de cette évaluation.

Les institutions feront tout leur possible pour obtenir un stage industriel pour l'étudiant; cependant, l'étudiant peut de sa propre initiative établir des liens avec une industrie et obtenir un stage. Dans ces conditions, le contenu du stage doit être approuvé par le responsable de l'option et par le directeur du département. Si cela s'avère impossible, l'étudiant peut suivre le cours MEC6905 et travailler sur un projet réalisé dans l'institution ou  dans un institut de recherche. Cette dernière alternative doit également être approuvée par le responsable académique de l'option et par le directeur du département.

Programme 2011-2012

Explication des acronymes identifiant les universités dispensant chacun des cours :

  • MECH Cours offerts par l'Université Concordia
  • MEC, MET et GCH Cours offerts par l'École Polytechnique

(A) Module obligatoire (choisir 3 cours)

NoteSigleTitreCrédits
  MEC6318 Fabrication des composites par injection 3
OU
 MECH6521Manufacturing of CompositesN/D
(1)MECH6581Behaviour of Polymer Composite MaterialsN/D
(1) MEC6306A Comportement mécan. des matér. composites 3
OU
  MEC6418 Mécanique des matériaux non linéaires 3

(1) Équivalent à MECH422 Mechanical Behaviour of Polymer Composite Materials
(2) Équivalent à MEC4330 Matériaux composites

(B) Module de spécialisation

Cours de spécialisation (Choisir 4 cours)

NoteSigleTitreCrédits
  MEC6401 Mécanique des corps déformables 3
  MET6101B Mécanique de la rupture 3
 MECH6441Stress Analysis in Mechanical DesignN/D
 MECH6501Advanced MaterialsN/D
 MECH7431Stress Analysis and Vibration of Structures Made of Composite MaterialsN/D
 MECH7501Design Using Composite MaterialsN/D

Les étudiants doivent suivre au moins trois ou quatre autres cours pour que les modules A et B totalisent minimalement 33 crédits de cours. Ces cours peuvent être choisis à même la banque de cours spécialisés, parmi la liste de cours qui suit, parmi d'autres cours pertinents offerts par le département, par d'autres départements ou par d'autres universités.

Cours au choix (Choisir 3 ou 4 cours)

NoteSigleTitreCrédits
  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
 MECH6511Mechanical Forming of MetalsN/D
 MECH6531CastingN/D
 MECH6541Welding and Nondestructive TestingN/D
 MECH6551FractureN/D
 MECH6561High Strength MaterialsN/D
 MECH6571Corrosion and Oxidation of MetalsN/D
 MECH6211Similarity and Modelling in Engineering SystemN/D
(3)MECH7421Design of Machine Elements Using Finite Element MethodN/D

(3) Équivalent à MEC6404

(C) Module d'intégration

NoteSigleTitreCrédits
  MEC6901 Projet de maîtrise en ingénierie I 6
  MEC6905 Stage industriel I 6

Description des cours

BA = baccalauréat       ES = études supérieures       CE = certificat

ES  GCH6108  Systèmes polymères multiphasés   [détails] 

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) : À venir

ES  MEC6306A  Comportement mécan. des matér. composites   [détails] 

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) : Rachid Boukhili
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MEC6306A

ES  MEC6318  Fabrication des composites par injection   [détails] 

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) : Eduardo Ruiz
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MEC6318

ES  MEC6401  Mécanique des corps déformables   [détails] 

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) : Aboulfazl Shirazi-Adl

ES  MEC6404  Éléments finis, concepts et applications   [détails] 

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) : À venir

ES  MEC6405  Analyse expérimentale des contraintes   [détails] 

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) : À venir
Site Web : http://www.groupes.polymtl.ca/mec6405

ES  MEC6413  Matériaux métalliques, caract. et utilisation  [détails] 

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) : À venir

ES  MEC6418  Mécanique des matériaux non linéaires   [détails] 

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) : Martin Lévesque

ES  MEC6901  Projet de maîtrise en ingénierie I   [détails] 

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) : René Mayer
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MEC6901

ES  MEC6905  Stage industriel I   [détails] 

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) :
Notes :
Responsable(s) : À venir

ES  MEC8311A  Design et fiabilité des systèmes   [détails] 

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) : Aouni A. Lakis

ES  MET6101B  Mécanique de la rupture   [détails] 

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) : À venir

Pour des informations supplémentaires

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