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Frédéric Sirois
B.Eng. (Sherbrooke), Ph.D. (Poly)
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Full Professor
Department of Electrical Engineering
Phone: (514) 340-4711 Ext. 3607 Fax: (514) 340-4078 Room: M-5103
Areas of expertise
Composites Magnetic materials Superconductors Power systems Electromagnetics, compatibility and interference Electronic materials and components Energy conversion and distribution Numerical analysis Mathematical modelling Experimental methods and instrumentation Energy Electrical and electronic engineering Electronic circuits and devices Circuit theory Modelling, simulation and finite element methods Modelling, simulation Magnetic properties and magnetic materials Heat transfer
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Research interests and affiliations

Research interests

Complete summary of expertise and definiton of research axes (in French): www.professeurs.polymtl.ca/f.sirois/Fiche_Sirois_expertise.pdf 

Characterization and modeling of electric and magnetic properties of materials: ferromagnetic, superconductors, composites, metals.

Fabrication and optimization of conductive coatings for diverse applications: second generation superconducting wires, lightning strike protection, etc.

Theory of nonlinear magnetic diffusion and its applications: eddy currents, induction heating, impedance tomography for non-destructive testing, etc.

Numerical methods in electromagnetics: finite elements, integral methods, equivalent electric circuit models, etc.

Numerical simulation of strongly coupled nonlinear electromagnetic and thermal phenomena.

Design of superconducting devices: fault current limiters, high current cables, electromagnets.

Energy storage technologies: electrical, thermal and magnetic.

Affiliation(s)
Expertise type(s) (NSERC subjects)
  • 2007 Composites
  • 2012 Magnetic materials
  • 2013 Superconductors
  • 2501 Power systems
  • 2502 Electromagnetics, compatibility and interference
  • 2515 Electronic materials and components
  • 2516 Energy conversion and distribution
  • 2955 Numerical analysis
  • 2960 Mathematical modelling
  • 3108 Experimental methods and instrumentation
  • 1804 Heat transfer
  • 2107 Modelling, simulation and finite element methods
  • 2500 ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING
  • 2503 Circuit theory
  • 2506 Electronic circuits and devices
  • 3305 Magnetic properties and magnetic materials
  • 2203 Modelling, simulation

Publications

Recent publications
Journal article
Zampa, A., Lacroix, C., Badel, A., Sirois, F. & Tixador, P. (2022). Current redistribution during inhomogeneous quench of 2G HTS tapes. Superconductor Science and Technology, 35(9), 11 pages. Retrieved from https://doi.org/10.1088/1361-6668/ac7c96
Journal article
De Sousa Alves, B., Laforest, M. & Sirois, F. (2022). 3-D Finite-Element Thin-Shell Model for High-Temperature Superconducting Tapes. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 32(3), 11 pages. Retrieved from https://doi.org/10.1109/TASC.2022.3143076
Journal article
Santos, B.M.d.O., Santos, G.d., Sirois, F., Brambilla, R., De Andrade Junior, R., Sass, F., Sotelo, G.G. & Grilli, F. (2022). 2D Modeling of HTS Coils with T-A Formulation: How to Handle Different Coupling Scenarios. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 32(5), 4 pages. Retrieved from https://doi.org/10.1109/TASC.2022.3160512
Journal article
Lacroix, C., Giguere, J., Bergeron-Hartman, S.-M., Ben Saad, H., Martin, A., Leduc, T., Gendron-Paul, M., Bellil, Z., Fournier Lupien, J.-H., Moret, L., Barusco, P., Granados, X., Obradors, X., Pekarčíková, M., Gomory, F., Grosse, V., Bauer, M. & Sirois, F. (2022). Normal zone propagation in various REBCO tape architectures. Superconductor Science and Technology, 35(5), 12 pages. Retrieved from https://doi.org/10.1088/1361-6668/ac56ff
See all publications (151)

Teaching

Bachelor's courses:

  • ELE 3400 - Power engineering
  • ELE 3601 - Introduction to electric circuits

Graduate courses:

  • ENE 8220 - Transportation and utilization of energy

Supervision at Polytechnique

COMPLETED

  • Ph.D. Thesis (11)

    • De Sousa Alves, B. (2021). 3-D Time-Domain Finite Element Modeling of Nonlinear Conductive and Ferromagnetic Thin Films (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/9923/
    • Fournier-Lupien, J.-H. (2020). Étude de la dynamique du quench dans différentes architectures de rubans supraconducteurs à haute température critique (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5564/
    • Bellemare, J. (2019). Fragilisation par hydrogène de l'acier 4340 électroplaqué: tests non destructifs électromagnétiques et analyses avancées de mesures de spectroscopie à désorption thermique (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4159/
    • Tousignant, M. (2019). Modélisation de l'hystérésis et des courants de Foucault dans les circuits magnétiques par la méthode des éléments finis (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4134/
    • Bonnard, C.-H. (2017). Méthodes d'évaluation du comportement des limiteurs de courant de court-circuit supraconducteurs résistifs intégrés dans des simulateurs de réseaux électriques (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2567/
    • Lambert, M. (2014). Transformer Modeling for Low-And Mid-Frequency Electromagnetic Transients Simulation (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1455
    • Wan, A.T.S. (2014). Adaptive Space-Time Finite Element Method in High Temperature Superconductivity (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1545
    • Ould-Bachir, T. (2013). Opérateurs et engins de calcul en virgule flottante et leur application à la simulation en temps réel sur FPGA (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1231
    • Gaha, M. (2012). Système d'aide à la décision pour le réseau de distribution (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1040
    • Siahrang, M. (2011). Numerical Electromagnetic Modeling of HTS Power Transmission Cables (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/768
    • Trillon, A. (2010). Reconstruction de défauts à partir de données issues de capteurs à courants de Foucault avec modèle direct différentiel (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/421

  • Master's Thesis (25)

    • Lavergne, O. (2021). Développement d’outils pour l’étude de la distribution du courant critique dans des rubans supraconducteurs de type ReBCO (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/9963/
    • Masse, M. (2020). Étude de la résistivité électrique de rubans supraconducteurs industriels dans le régime sur-critique (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5532/
    • Hébert, A. (2019). Transmetteur d'énergie sans fil à haute puissance pour la recharge d'appareils électroniques (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4183/
    • Richard, S. (2019). Caractérisation de rubans supraconducteurs en régime sur-critique à l'aide de pulses de courant dans les microsecondes : développement d'une méthode d'analyse des mesures (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3866/
    • Barghi-Nia, S. (2017). Managing stress of electric vehicles on smart grids (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2949/
    • Moret, L. (2017). Commande d'un dispositif de stockage d'énergie par chaine de supercondensateurs avec raccordement direct sur réseau CA et/ou CD (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2727/
    • Bourdel, B. (2016). Gestion de stockage d'énergie thermique d'un arc de chauffe-eaux par une commande à champ moyen (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2131/
    • McMeekin, K. (2016). Mesure d'hystérésis magnétique volumique de l'acier 4340 en fonction de la température (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2139/
    • Brault, S. (2015). Systems of Differential-Algebraic Equations Encountered in the Numerical Modeling of High-Temperature Superconductors (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1805/
    • Solis, J. (2015). Développement d'un estimateur d'état énergétique d'un chauffe-eau pour un contrôle par champ moyen (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2014/
    • Arguin, M. (2014). Contrôle de l'alignement des nanotubes de carbone multiparois à l'intérieur d'un polymère et d'un matériau composite multi-échelles à l'aide d'un champ électrique (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1377
    • Bertrand, A. (2014). PMG: Numerical Model of a Fault Tolerant Permanent Magnet Generator for High RPM Applications (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1356
    • Bellemare, J. (2013). Nanostructure de pores ordonnés pour augmenter la capacité des condensateurs électrolytiques (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1236
    • Morin, J.-N. (2013). Preuve de concept d'un dispositif de stockage d'énergie pour applications dans des convertisseurs de puissance (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1323/
    • Bonnard, C.-H. (2012). Transformateur limiteur de courant supraconducteur à haute température critique : design, construction et test (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/968
    • Carlier, M. (2012). Modèle intégral axisymétrique pour le calcul des pertes AC dans les bobinages supraconducteurs (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/866
    • Amini, Z. (2011). Mesures et identification des paramètres de diverses configurations de transformateurs triphasés et étude des courants magnétisants (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/661
    • Lalonde, D. (2011). Caractérisation électrique et thermique de matériaux en composite de carbone utilisés en aéronautique dans le cadre d'études de solutions de retour de courant (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/763
    • Lemaire, M.-A. (2011). Développement d'un premier modèle intégral d'un réseau électrique d'avion sous EMTP-RV (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/695
    • Moffet, M.A. (2011). Simulations de séries temporelles dans les réseaux électriques: applications au stockage thermique pour l'équilibrage de la production éolienne (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/767
    • Montealegre Lobo, L. (2011). First Simulink Benchmark for Off-Line and Real-Time Simulation of More-Electric Aircraft (MEA) Electrical Power System (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/656
    • Ossoucah, P.J. (2010). Analyse paramétrique des réseaux électriques sur MATLAB (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/486
    • Javadi, A. (2009). Modeling, simulation and real-time control of active filters (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/221/
    • Poirier, S. (2008). Surveillance et diagnostic des performances électriques d'un disjoncteur à haute tension par des mesures de rayonnement radiofréquence (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Popescu, A. (2008). Modélisation dans une base de connaissances des informations relatives aux appareillages électriques (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).

Awards and honors

Press review about Frédéric Sirois

January 22, 2023, ICI Radio Canada | Les années lumière , Un laser pour diriger la foudre Un groupe de chercheurs européens est parvenu à guider des coups de foudre sur une distance de plus d'une cinquantaine de mètres dans le ciel en utilisant un faisceau laser. Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique, commente cette prouesse technologique (9:29).
January 11, 2023, ICI Radio Canada | Moteur de recherche, Qu'arrive-t-il lorsqu'un avion est touché par la foudre? Entrevue avec Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique, au sujet des types de bâtiments qui peuvent attirer la foudre et l'obligation d'installer des paratonnerres sur les maisons.
December 16, 2022, La Dépêche du Midi , Prix de l'électricité : attention à l'arnaque du boîtier « magique » Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique, met en garde sur les fonctionnements de certains appareils qui réduiraient soit-disant la consommation électrique en France.
August 4, 2021, Radio-Canada, Non, connecter un générateur aux roues d'une voiture électrique ne charge pas sa batterie Connecter un générateur à une roue de sa voiture électrique afin que l'énergie produit recharge la batterie : faux. Les explications de Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal.
Other mentions: Une dynamo pour recharger sa voiture électrique? Impossible selon des experts
December 10, 2019, Radio-Canada, Le premier vol d'un avion commercial entièrement électrique réussi Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique à Polytechnique Montréal explique que « les longues distances, si on parle d'un trajet de 1000, 2000 ou 3000 km, requerraient [...] jusqu'à 500 fois l'énergie que ça prend en ce moment pour les vols de démonstration qui sont faits. »
Other mentions: Envolée au Canada du tout premier avion commercial tout électrique du monde, L’avion électrique a effectué son premier vol commercial
June 12, 2019, Capital, Les fausses promesses de l'Electricity Saving Box Mention de Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal.
April 9, 2019, Radio-Canada, Verglas : les équipements d'Hydro- Québec sont-ils à la hauteur? Entrevue de Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal.
September 11, 2018, Radio-Canada, La facture - EcoWatt, un produit pour réduire sa facture d'électricité qui ne sert à rien Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal, teste l'efficacité de l'EcoWatt (2 : 37).
Other mentions: EcoWatt, un produit frauduleux pour réduire sa facture d'électricité, EcoWatt, un produit fabuleux
March 16, 2018, Le Soleil, La fusion nucléaire d’ici 15 ans? Les explications de Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal.
August 13, 2017, Radio-Canada, Le courrier des Années lumière : L'énergie des éclairs Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal, répond à la question d'un auditeur sur l'énergie que dégagent les éclairs. [13 h 38].
December 1, 2016, ID MTL , Des énergies renouvelables à la mobilité électrique, des innovations qui électrisent Montréal Mentions de trois professeurs titulaires à Polytechnique Montréal : Oumarou Savadogo du Département de génie chimique et Frédéric Sirois et Georges-Émile April du Département de génie électrique.
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