Recherche et innovation

Aérodynamique expérimentale

Essais en soufflerie, méthodologies expérimentales, analyse critique d'essais routiers et développement de de stratégie de réduction de traînée de véhicules lourds. Écoulement autour de plusieurs cylindres et mesure des forces aérodynamiques instationnaires.
Professeur :  Jean Lemay

Aérodynamique numérique

Optimisation aérodynamique des ailes et des pales. Aérodynamique instationnaire d'ailes oscillantes. Modélisation physique et numérique (CFD). Dynamique de vorticité dans les sillages d'avion. Phénomènes de reconnexion partielle de tourbillons par simulation spectrale. Interactions aérodynamiques entre des corps en proximité.
Professeur : Guy Dumas

Turbulence

Étude de la dissipation et des fonctions de structure: évolution de l'anisotropie des échelles dissipatives dans les jets et les sillages. Effets de la pression et de la rotation d'ensemble sur la turbulence. Structures cohérentes. Mesures PIV, LDV et multipoints simultanées avec des sondes anémométriques dans les couches limites, les jets, les sillages, les couches de mélange, etc.
Professeurs : Jean Lemay, Yvan Maciel

Modélisation de la turbulence

Modélisation des phénomènes de transition et de séparation des couches limites turbulentes. Modélisation des turbulences par les approches RANS, LES et hybrides.
Professeurs : Guy Dumas, Claire Deschênes

Études expérimentales des couches limites

Études de couches limites turbulentes soumises à un gradient de pression. Contrôle actif de la turbulence et autres mécanismes de réduction de la traînée pariétale.
Professeurs : Jean Lemay, Yvan Maciel

Turbines hydrauliques

Mesures sur banc d'essai des caractéristiques des turbines hydrauliques modèles ou prototypes : colline de rendement, emballement, vibrations, poussées axiales et radiales, hystérésis. Évaluation des pertes de charge par composantes. Analyses dynamiques des écoulements instationnaires et transitoires: champs de vitesse et de pression, phénomènes hydrauliques, débalancement, etc. Mesure de la pression instationnaire sur les aubes de roue et de distributeur. Mesure de la torche et de phénomènes diphasiques (cavitation). Amélioration de l'aération des écoulements à l'aval des turbines. Développement de micro-turbines et de mini-turbines hydrauliques. Relevés dimensionnels des composantes. Conception et fabrication de modèles.
Professeure : Claire Deschênes

Analyse des performances par modélisation numérique. Simulation des phénomènes de séparation et des phénomènes instationnaires dans les aspirateurs de turbines hydrauliques. Simulation des phénomènes de cavitation et de vibration de roue lors du délestage de la turbine.
Professeur : Guy Dumas

Analyse des performances et de la topologie des écoulements. Phénomènes de séparation des couches limites, de recirculation et de torche dans les aspirateurs de turbines hydrauliques. Analyse des comportements transitoires, incluant l'influence de la cavitation et impacts vibratoires sur les aubes. Modélisation numérique des écoulements turbulents par différents modèles et validation expérimentale. Interactions fluide-structures.
Professeurs : Claire Deschênes, Jean Lemay, Yvan Maciel, Yves St-Amant

Développement d'hydroliennes et éoliennes

Développement et optimisation multidisciplinaire d'un hydrogénérateur à ailes oscillantes (HAO). Conception hydrodynamique d'hydroliennes pour une application au fil de l'eau ou une application marémotrice. Développement de nouveaux concepts de turbines éoliennes à axe vertical (type Darrieus) et à axe horizontal. Analyse aérodynamique et amélioration de turbines existantes.
Professeurs : Guy Dumas, Jean Lemay

Interaction fluide-structure

Simulation numérique des phénomènes de flottement (vibrations induites par les écoulements). HAO en cinématique contrainte ou libre. Couplage entre les solveurs fluide (CFD) et solide (déformations).
Professeur : Guy Dumas

Développement de méthodes numériques

Modélisation des écoulements incompressibles par les méthodes eulériennes de grille: éléments finis et volumes finis. Modélisation des écoulements incompressibles par la méthode lagrangienne des particules vortex (méthode vortex). Simulation instationnaire des écoulements externes autour de multiples corps mobiles en mouvement relatif arbitraire. Simulations numériques directes d'écoulements incompressibles par les méthodes spectrales.
Professeur : Guy Dumas

Mécanique des fluides numérique (CFD). Mécanique des milieux continus. Méthodes numériques (volumes finis, éléments finis). Aérodynamique. Énergies renouvelables. Interaction fluide-structure.
Professeur : Mathieu Olivier

Étude interdisciplinaire hydrodynamique et biomédicale

Écoulements transvalvulaires et vasculaires: conception de bioréacteurs, études hémodynamiques, développement de techniques de mesure.
Professeur : Yvan Maciel

Développement d'instrumentation de mesure

Vélocimétrie laser Doppler (LDV). Vélocimétrie par image de particules (PIV). Développement d'applications PIV avec endoscopes et résolues dans le temps. Conception de sondes à fils chauds, notamment des peignes. Conception de sondes à frottement à films chauds. Conception d'anémomètres CTA et CCA. Conception d'instruments liés aux techniques de visualisation. Conception et fabrication de cellules de charge pour la mesure de forces aérodynamiques et hydrodynamiques. Conception de sondes de pression instationnaires. Développement d'anémomètres antigivre pour une application aux éoliennes en milieu nordique.
Professeurs : Jean Lemay, Yvan Maciel, Claire Deschênes, Jean Ruel, André Bégin-Drolet

Analyse, optimisation et conception de mécanismes complexes, mécatronique

Analyse cinématique et dynamique de mécanismes complexes pour des applications avancées (simulateurs de vol, orientation de capteurs, interfaces haptiques, robots à haute performance). Équilibrage statique et dynamique de mécanismes, conception et réalisation de prototypes à l'aide de techniques de prototypage rapide. Motorisation et commande de ces prototypes.
Professeurs : Clément Gosselin, Philippe Cardou

Robotique et mécatronique intelligente. Assistance technique. Commande, algorithmes intelligents, cinématique, commande en impédance. Systèmes mécatroniques conçus pour assister l'humain dans les domaines de la santé, la réadaptation et la manutention.
Professeur: Alexandre Campeau-Lecours

Ingénierie de la réadaptation et génie biomédical

Développement de technologies et aides techniques pour les personnes vivant avec un handicap (aide à l’alimentation, aide à l’écriture, support de bras, exosquelette, robots d’assistance). Développement de technologies pour la réadaptation physique (analyse du mouvement, systèmes robotisés).
Professseur: Alexandre Campeau-Lecours
 

Mécanique des systèmes articulés

Modélisation et simulation de la cinématique des systèmes articulés (bras manipulateurs, suspensions de véhicules, etc.). Étude et mise au point d'outils informatiques d'aide à la conception des manipulateurs sériels, parallèles et hybrides. Simulation numérique de l'influence de la flexibilité, des jeux, des effets dynamiques.
Professeurs : Clément Gosselin, Benoît Lévesque, Marc J. Richard, Philippe Cardou

Robotique et préhenseurs

Mécanique de la préhension. Conception et réalisation de mains robotiques pour des robots avancés ou pour des prothèses humaines. Expérimentation incluant l'utilisation de capteurs.
Professeurs : Clément Gosselin

Robots parallèles entraînés à l'aide de câbles

Architectures de mécanismes parallèles entraînés par câbles, détermination des propriétés cinématiques et dynamiques, commande et expérimentation. Applications dans la manutention, l'inspection de surfaces, les simulateurs de mouvements, la réalité virtuelle avec retour haptique (par le toucher).
Professeurs : Philippe Cardou, Clément Gosselin

Systèmes mécatroniques d'augmentation humaine

Systèmes robotiques pour l'interaction directe avec des humains, robots pouvant travailler en collaboration avec des humains, systèmes mécatroniques pour une utilisation dans le domaine du spectacle.
Professeur : Clément Gosselin

Biomatériaux, biomécanique et génie biomédical

Conception de bioréacteurs permettant l'étude de substituts vasculaires et de valves cardiaques, construction de valves cardiaques par génie tissulaire, mesure des écoulements dans les valves cardiaques.
Professeurs : Jean Ruel, Yvan Maciel, André Bégin-Drolet

Dynamique transitoire non linéaire et systèmes multicorps flexibles

Dynamique transitoire et impact à grande vitesse; navigabilité des aéronefs; simulation numérique de certains problèmes d'interaction entre fluides et structures; modélisation multiéchelle et analyse sans maillage; couplage d'éléments finis et méthode sans maillage de type SPH; aéroélasticité dynamique non linéaire, vibrations induites, vibrations des structures minces et flexibles, contrôle actif et passif des vibrations. Matériaux composites viscoélastiques. Analyse statique et dynamique non linéaire des plaques et des coques minces par des éléments finis. Ruines et endommagement des matériaux et des structures; simulation des structures multicorps flexibles (bras manipulateurs, véhicules lourds, etc.). Vibrations dans les systèmes de forage.
Professeurs : Augustin Gakwaya, Benoît Lévesque, Marc J. Richard, Marie-Laure Dano

Matériaux et fluides magnéto-rhéologiques

Conception d'embrayages et de freins magnéto-rhéologiques. Caractérisation des fluides magnétorhéologiques pour des applications de transmission de couple et de contrôle des vibrations. Analyse de la réponse dynamique et de l'augmentation des performances de ces fluides. Conception et caractérisation d'élastomères magnétorhéologiques pour le contrôle de vibration. Développement de nouvelles applications.
Professeur : Yves St-Amant

Vibrations

Conception et caractérisation de dispositifs de récupération d'énergie vibratoire. Études de systèmes vibrants linéaires et non-linéaires. Caractérisation vibratoire de systèmes à un et plusieurs degrés de libertés. Contrôle actif et passif des vibrations. Développement de système d'atténuation des vibrations.
Professeur : Yves St-Amant

Application de la CAO aux systèmes mécaniques

Méthodes de conception assistée par ordinateur (CAO) appliquées aux systèmes mécaniques. Méthodes et techniques de la CAO. Modélisation du processus de conception, choix et pilotage automatique des algorithmes, représentation de forme et optimisation, éléments finis et éléments finis de frontière (MEFF), programmation orientée objet en mécanique non linéaire (plasticité, frottement, lubrification).
Professeur : Augustin Gakwaya

Matériaux composites

Caractérisation et modélisation du comportement thermo-hygro-mécanique des matériaux et structures composites. Endommagement et rupture des matériaux composites soumis à différentes sollicitations mécaniques ou thermiques. Développement de structures composites bi-stables. Réparation des structures composites.
Professeur : Marie-Laure Dano

Conception de pièces ou de produits tenant compte de l'histoire de déformation

Développement intégré de produits en matériaux légers. Conception de produits à base d'aluminium ou en matériaux composites; modélisation et méthodes de calcul et d'optimisation de structures en matériaux légers; intégrité structurale; modélisation géométrique des solides et de surfaces en CAO, modélisation et simulation thermomécanique des matériaux non linéaires, grandes déformations, éléments finis standards et de frontière. Simulation adaptative de procédés de fabrication, systèmes de fabrication virtuels.
Professeur : Augustin Gakwaya

Développement et optimisation de produits en aluminium dans le domaine du transport

Développement de divers produits pour le domaine du transport: remorques d'aluminium, wagons d'aluminium, structures légères, notamment pour l'automobile, composantes de trains d'atterrissage d'hélicoptères, pièces de vélos.
Professeurs : Michel Guillot, Augustin Gakwaya

Procédés de mise en forme et d'assemblage

Étude, simulation par éléments finis et mise en œuvre expérimentale de divers procédés de mise en forme et de soudage, dont la métallurgie des poudres (remplissage, pressage, frittage, forgeage, MIM), le formage, l'extrusion de mousse d'aluminium, le moulage à basse et haute pression d'aluminium, l'hydroformage tubulaire, l'usinage laser, ainsi que les procédés de soudage par friction FSW et laser. Ceci inclut le développement et l'amélioration d'équipements de mise en forme, l'optimisation et la commande des procédés ainsi que la caractérisation des pièces produites, plus particulièrement de différents problèmes : porosité, fissuration, densité, résistance mécanique et en fatigue, etc.
Professeurs : Michel Guillot, Augustin Gakwaya

Méthodes numériques

Modélisation d'écoulements par les méthodes d'éléments finis, d'éléments finis de frontières et de volumes finis. Simulations directes d'écoulements incompressibles par des méthodes spectrales. Modélisation en thermofluide instationnaire. Modélisation multiéchelle et multiphysique; systèmes couplés et interaction fluide-structure, rayonnement d'ondes. Modélisation des trois modes d'échange thermique. Modélisation du rayonnement dans les milieux participants.
Professeur : Augustin Gakwaya

Mécatronique industrielle et automatisation de la production

Mise au point de techniques et de méthodes de production automatisée, de machines automatiques, de techniques d'automatisation de processus industriels et d'intégration homme-machine. Conception d'instrumentation et d'équipements électromécaniques intelligents.
Professeur : Alain Curodeau

Procédés de fabrication non traditionnels

Développement et mise au point de techniques de production non traditionnelles : électroérosion, usinage abrasif subsonique et ultrasonique, usinage haute vitesse, hydroformage. Détermination des modes de fonctionnement optimaux, modélisation du procédé et intégration des sous-systèmes. Développement et évaluation expérimentale de nouveaux matériaux optimisés pour chaque procédé. Essais expérimentaux des performances des procédés et analyse par méthode de design d'expériences.
Professeur : Alain Curodeau

Conception de produits et de prototypage rapide

Application des technologies de prototypage rapide pour le développement accéléré de produits. Établir les étapes accélérées de production de pièces mécaniquement fonctionnelles à partir des modèles créés par diverses technologies de prototypage rapide.
Professeur : Alain Curodeau

Optimisation des manipulateurs

Conception optimale de manipulateurs classiques, hybrides, parallèles, basée sur leurs propriétés cinématiques et dynamiques. Planification de trajectoires.
Professeur : Clément Gosselin

Analyse et simulation de procédés de fabrication et de systèmes de production

Système avancé de planification: processus, modèles et méthodes de résolution pour supporter la planification des opérations manufacturières et logistiques dans les réseaux de création de valeur. Application à l'industrie des produits forestiers, à d'autres secteurs manufacturiers et aux soins de santé.
Professeurs : Mustapha Nour El Fath, Daoud Aït-Kadi, Sophie D'Amours, Nadia Lehoux, Mikael Rönnqvist

Systèmes experts en maintenance

Application des concepts de l'intelligence artificielle et de méthodes d'analyse en sûreté de fonctionnement pour l'élaboration de systèmes experts d'aide au diagnostic de panne.
Professeur : Mustapha Nour El Fath

Optimisation de la disponibilité de systèmes sujets à des défaillances aléatoires

Modélisation. Élaboration de nouvelles stratégies d'optimisation de la disponibilité des systèmes. Mise au point de systèmes intégrés d'acquisition et de traitement de données pour l'amélioration continue de la disponibilité. Outils d'aide à la décision pour la planification et l'ordonnancement des tâches de maintenance et de production tenant compte de la disponibilité des ressources (humaines et matérielles).
Professeur : Daoud Aït-Kadi

Évaluation de la fiabilité des systèmes et des composants

Tests accélérés. Analyse des données issues des tests et des retours d'expériences pour l'amélioration de la fiabilité. Conception pour la fiabilité et la maintenabilité. Application des concepts d'interférence pour l'évaluation de la fiabilité et de la maintenabilité. AMDEC et arbres de défaillances. Stratégies optimales de maintenance dans un contexte de dépendance économique, structurelle et stochastique. Stratégie de diagnostic et de localisation rapide des défauts. Problèmes de garantie. Optimisation de la disponibilité des systèmes. Planification des activités en tenant compte des contraintes de ressources (humaines et matérielles) et de l'aspect aléatoire des défaillances. Modèles de gestion des stocks de pièces de rechange.
Professeur : Daoud Aït-Kadi

Conception optimale des systèmes multiétats.

Heuristiques et métaheuristiques appliquées à l'allocation optimale de la fiabilité.
Professeurs : Daoud Aït-Kadi, Mustapha Nour El Fath

Maintenance productive totale (TPM), maintenance basée sur la fiabilité (RCM), maintenance orientée performance, e-maintenance, maintenance conditionnelle (CBM); Lean Maintenance

Diagnostic et stratégies de mise en œuvre dans les secteurs de l'énergie, des ressources naturelles, des industries de production de biens (entreprises manufacturières) et de services (santé, transports, réseaux de télécommunication).
Professeur : Daoud Aït-Kadi

Ingénierie et pilotage des réseaux de création de la valeur

Conception et pilotage des réseaux de création de la valeur intégrant la logistique inverse. Développement de réseaux collaboratifs ainsi que de stratégies et de méthodes de partage des bénéfices et des risques entre les participants du réseau. Développement de réseaux et d'outils de planification intégrant les activités d'approvisionnement, de production et de distribution.
Professeurs : Daoud Aït-Kadi, Sophie D'Amours, Mustapha Nour El Fath, Nadia Lehoux, Mikael Rönnqvist

Gestion de production

Modélisation et traitement de problèmes de planification, d'ordonnancement et de contrôle des activités de production. Gestion de production assistée par ordinateur (MRP-MRP 11); application des concepts de JIT, OPT, TQC, SMED et TGAO à la réorganisation et à l'exploitation des systèmes de production. Systèmes intégrés de production. CIM et ingénierie simultanée.
Professeurs : Daoud Aït-Kadi, Sophie D'Amours, Mustapha Nour El Fath

Commande et surveillance des systèmes automatisés de production reconfigurables

Systèmes à événements discrets et théorie du contrôle. Détection, diagnostic et recouvrement automatique. Systèmes supportant les fautes, reconfiguration et continuité du service. Surveillance en ligne et e-maintenance. Logique floue.
Professeur : Mustapha Nour El Fath

Métaheuristiques en conception des systèmes

Hybridation de métaheuristiques (algorithme, colonies de fourmis, grand déluge étendu, recuit simulé, recherche avec tabous, réseaux de Hopfield quantifiés, etc.) pour résoudre des problèmes N-P difficiles de conception des systèmes de production : allocation optimale de la redondance et des «buffers», optimisation de la maintenance et de structures sous des contraintes de fiabilité, d'efficacité ou de disponibilité, combinaison optimale de la redondance et de la maintenance, aménagement d'usines, etc.
Professeurs : Mustapha Nour El Fath, Daoud Aït-Kadi

Analyse et optimisation des systèmes reconfigurables et multiétats

Évaluation de performances des systèmes reconfigurables et multiétats : application des processus Markoviens et semi-Markoviens, de l'algèbre de Kronecker généralisée, de la technique de la fonction de génération universelle et des réseaux de neurones artificiels. Application aux systèmes de production de l'énergie électrique, aux systèmes manufacturiers, aux protocoles de communication et aux soins de santé.
Professeur : Mustapha Nour El Fath

Métrologie et développement d'équipements d'inspection industrielle

Étude métrologique et développement de méthodes d'inspection avec et sans contact ainsi que par vision numérique pour différentes applications industrielles, notamment pour des pièces de forme complexe 3D et extrudées. Développement et amélioration d'appareils et de logiciels variés pour les CMM, les bras de mesure, l'inspection 2D et 3D, la mesure des filets, etc.
Professeur : Michel Guillot

Développement et mise en œuvre des réseaux neuroniques pour diverses applications

Développement de nouvelles architectures neuroniques de plus grande capacité et mieux adaptées aux applications en productique. La mise en œuvre comprend notamment le développement d'une machine intelligente, la programmation d'un logiciel d'optimisation de produits et de procédés (DOE), l'implantation de commandes optimales notamment pour les procédés d'usinage, de soudage, de traitement de minerai, de commande d'axes hydrauliques, ainsi que la compensation d'erreurs sur divers systèmes multiaxiaux de production et de mesurage.
Professeur : Michel Guillot

Combustion et dynamique des gaz

Combustion et dynamique des gaz compressibles. Caractérisation des carburants, injection et combustion dans les turbines à gaz, les statoréacteurs, les superstatoréacteurs (Ramjet, Scramjet), les moteurs à détonation pulsée et les foyers industriels; travaux expérimentaux assistés de techniques de mesure optique non intrusives (PIV pour mesurer la vitesse de l'écoulement, PLIF pour caractériser les jets de carburant); simulation numérique (CFD) en écoulement compressible et incompressible avec ou sans combustion.
Professeur : Alain de Champlain

Optimisation et design de systèmes thermiques, modélisation et simulations numériques, CFD. Transfert thermique par conduction, convection, radiation. Milieu poreux. Changement de phase solide-liquide. Échangeurs de chaleur. Théorie constructale. Analyse énergétique.
Professeur : Louis Gosselin

Modélisation numérique de systèmes multi-physiques, piles à combustible à l'hydrogène, milieux poreux, efficacité énergétique dans l'industrie, cycles thermodynamiques avancés et procédés industriels, production d'énergie, efficacité énergétique des bâtiments.
Professeur : François Mathieu-Potvin