L'ingénieur, 1 février 1967, Février

FEVRIER 1 9 B 7 •?r.£ c?~?ro ‘ rr-^ ’^fv p.*i; cap /?.¦ ¦ Volume 53 — No 215 L'INGENIEUR REVUE PROFESSIONNELLE D’INFORMATION Un groupe électrogène de secours Cat* “se classe en génie électrique77 à l'Université de Montréal Un groupe electrogène Cat D398 de secours assure la relève en cas de panne électrique à la centrale thermique de l'Université de Montréal qui, d'ici quelques années, deviendra l'installation de chauffage à l'eau chaude la plus importante en Amérique du Nord.En cas de panne de courant, cette installation prend la relève pour fournir environ 50% du courant normal, soit assez pour actionner deux des quatre pompes circulatrices d'eau chaude pour le chauffage des édifices situées sur le campus de l'Université, les soufflantes primaires pour l'alimentation d'air de 2 des 3 chaudières, 2 des 5 ventilateurs d'aération de l'entresol, 2 des 5 ventilateurs secondaires du deuxième entresol, l'installation de commande, 1 des 2 compresseurs d'air, 2 des 4 pompes à l'huile, l'éclairage incandescent, etc.Votre concessionnaire CATERPILLAR* au Québec ffewitt EnuifunejU C^ui/iemud JUmited ! JUmiUe MONTREAL, POINTE CLAIRE, P.Q.QUEBEC -SEPT-ILES -VAL D'OR -SHERBROOKE -NEW CARLISLE - - Téi.s (514) 697-6911 Tél.: (418) 529-1381 Tél.: (418) 962-3848 Tél.: (819) 824-2783 Tél.: (819) 569-8744 Tél.: (418) 752-3206 fS expc>67 'CAT ET CATERPILLAR sont des marques déposées. L’INGENIEUR REVUE PROFESSIONNELLE D’INFORMATION SOMMAIRE Vol.53 - No 215 FÉVRIER 1967 ADMINISTRATION ET RÉDACTION: 2500, avenue Marie-Guyard, Montréal 26, Tél.739-2451.ERNEST LAVIGNE secrétaire délégué RENÉ SOULARD administrateur NAPOLÉON LETOURNEAU rédacteur en chef LOUIS TRUDEL rédacteur-conseil ÉDITEURS: L’Association des Diplômés de Polytechnique, en collaboration avec l’Ecole Polytechnique de Montréal, la Faculté des Sciences de l’Université Laval et la Faculté des Sciences de l’Université de Sherbrooke.Publication : février, avril, juin, août, octobre et décembre — Imprimeur: Pierre Des Marais Inc — Abonnements : Canada et Etats-Unis $5 par année, autres pays $6.— Le Ministère des Postes, à Ottawa, a autorisé l’affranchissement en numéraire et l’envoi comme objet de la deuxième classe de la présente publication.DROITS D’AUTEURS : les auteurs des articles publiés dans L’INGÉNIEUR conservent l’entière responsabilité des théories ou des opinions émises par eux.Reproduction permise, avec mention de source; on voudra bien cependant faire tenir à la Rédaction un exemplaire de la publication dans laquelle paraîtront ces articles.— L’Engineering Index et Chemical Abstracts signalent les articles publiés dans L’INGÉNIEUR.Tirage certifié: membre de la Canadian Circulation Audit Bureau KCABI A R T I C L E S TECHNIQUES L’AUTOSYNCHRONISATION DALTERNATEURS GRANDE PUISSANCE AU RÉSEAU DE L'HYDRO-QUÉBFC par G.Roberge et G.St-Jean .22 Les premières expériences de l'Hydro Québec en matière d’autosynchronisation datent de 1962 et les premiers essais vers la mise en oeuvre de ce mode de couplage se firent à la centrale de Beauharnois.Depuis lors, on procède régulièrement, au-delà de 300 fois depuis 1963, au couplage du groupe No 6 de la centrale de Carillon.Les phénomènes qui accompagnent ce mode de couplage sont étudiés tant pour fins d’expérimentation que pour fins d'exploitation.LA RECHERCHE OPÉRATIONNELLE — SON RÔLE DANS L'ENTREPRISE par Claude Papion.29 La méthode scientifique, telle que pratiquée en physique, en biologie, en chimie est à la base d'une façon nouvelle d’aborder les problèmes de gestion.Le contrôle des opérations, dans le sens de la poursuite des objectifs fixés par l'administration de l'entreprise, est à la veille d’une révolution importante ayant son fondement dans la compréhension de l'influence combinée de l’écoulement de l’information, de la matière, de l’argent, de l’investissement et de la main d'oeuvre.L’ORDINATEUR ÉLECTRONIQUE ET LA SOLUTION DES PROBLÈMES DE STRUCTURE par Maurice d’Arcy.32 L’ordinateur électronique est aujourd'hui très accepté comme méthode de calcul en structure et dans tous les domaines du génie en général.Cependant, le volume de travail que l'on effectue actuellement à l’aide de ces machines est relativement modeste comparé à celui fait avec des méthodes conventionnelles.La principale raison réside dans le fait que les ingénieurs demeurent sceptiques quant aux avantages apportés par l’ordinateur électronique.L’INGÉNIEUR ET LA POLITIQUE par Richard Lord .-.38 Il ne suffit pas aux ingénieurs d'avoir engendré "la révolution de l'automatisation”, ils ne peuvent s’arrêter là car une réalité d'une telle importance comporte nécessairement, pour ceux qui l'ont créée, d'autres responsabilités.Les ingénieurs doivent aussi organiser, prévoir et coordonner les effets de leurs efforts créateurs sur notre société en participant, de façon directe, au gouvernement, par l'organisation politique du pays.RUBRIQUES TOUR D'HORIZON 12 ÉCHOS DE L'INDUSTRIE 16 LA LANGUF DU GÉNIE 40 ABRÉGÉS 42 CARNET DES INGÉNIEURS 44 BIBLIOGRAPHIE ET DOCUMENTATION INDUSTRIELLE 46 AGENDA 47 INDEX DES ANNONCEURS 50 PHOTO DE COUVERTURE Les satellites Alouette I et II ont mérité à leur auteur, le Dr J.H.Chapman, la médaille d’or Dellinger.Ce montage photographique montre Alouette II tel qu’il orbite dans l'espace.La rubrique "Abrégés” fait état des succès remarquables remportés par ces deux satellites canadiens.L'INGÉNIEUR FÉVRIER 1967—1 J as.P.Keith & Associates Ingénieurs • conseils mécanique et électricité 000 By ry XS XX % «mm Uiimiiu, QUI COMMANDE ÀLA PLACE b b b ^.^mam m am j«| Chaque jour dans le centre des affaires de Montréal, des milliers de personnes franchissent les portes de l'édifice de la Place Victoria, nouveau siège de la Bourse de Montréal.Leur confort est "commandé” du cinquième étage où se trouve le central de commande Bailey.Jour et nuit, ces instruments conduisent les feux de trois chaudières Canadian Vickers pour répondre à tous les besoins de chauffe et atteindre à une efficacité de combustion maximale.Les systèmes de commande Bailey sont utilisés dans un grand nombre d'édifices importants au Canada.Les locataires apprécient le confort qui y règne; les propriétaires, les économies réalisées.La compagnie Bailey a des bureaux dans 1 5 villes au Canada.Si vous désirez obtenir des renseignements détaillés, écrivez à Bailey Meter Company Limited, 205, boulevard Brunswick, Pointe-Claire, Qué.Bailey 2 —FÉVRIER 1967 L'INGÉNIEUR 4103 LE vulkene* SOUS GAINE 5 K.V.a été approuvéfpour toutes ces applications RWU 75 ENFOUI DIRECTEMENT DANS LE SOL RW75 INSTALLÉ DANS UN CONDUIT SOUTERRAIN R90 INSTALLÉ DANS UN CONDUIT AU-DESSUS DU SOL Le câble de transport sous gaine Vulkene de CGE, pour potentiels jusqu'à 5 kV, vient d'être complètement approuvé par la CSA dans les applications ci-dessus.Il peut être également fourni, après approbation spéciale, jusqu'à 35 kV avec neutre mis à la masse.VOICI L EXPLICATION DES PRÉFIXES INDIQUÉS: R .Isolant en plastique thermodurcissable (ressemblant au caoutchouc), convenant dans les endroits secs ou humides.?Marque enregistrée W .Convenant pour les endroits humides.U .Convenant pour enfouissement direct.75 .75C Température du conducteur.90.90C Température du conducteur.Pour recevoir la brochure sur les câbles de transport Vulkene sous gaine, et les autres types de Vulkene.consultez le représentant CGE ou écrivez à: Division des fils et câbles, Canadian General Electric, Peterborough, Ontario.9204-12721F ^Construction approuvée par le code C.E.CANADIAN GENERAL ELECTRIC L’INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 — 3 89994 Pièce de fonderie pour un compresseur de gaz naturel éL ' V •-n ^ CANADIAN VICKERS OFFRE A L’INDUSTRIE CANADIENNE LES SERVICES TECHNIQUES QU ELLE EXIGE Four à arc électrique pour Atlas Steel Company à Tracy, près de Sorel, construit selon les spécifications de B-L Furnaces Limited, Toronto.Canadian Vickers ® Industries, MONTRÉAL • CANADA MEMBRE DU GROUPE DE COMPAGNIES CANADIAN VICKERS Alimentateur d'uranium pour une pile atomique 4 —FÉVRIER 1967 L'INGÉNIEUR Un autre projet FORM-LOK Contrat QCR-61 TUNNEL ROUTIER pour L’AUTOSTRADE DE DÉCARIE Route transcanadienne, Montréal Ce tunnel de béton, construit au coût de $3,168,000, mesure 750 pieds de longueur et court depuis le nord de Groverhill Place jusqu'au sud de l'avenue Notre-Dame de Grace.Nous avons conçu et fourni le coffrage spécialement incurvé pour les colonnes supportant le centre de la ligne du tunnel.Entrepreneur : Walsh-Quebec Construction Co.Ltd.CANADIAN Mil IM CORPORATION À L’ŒUVRE AU QUÉBEC Englobant Canadian Formwork Limitée et Francis Hughes & Associates Inc.2185 Avenue Francis Hughes, Parc Industriel de Chomedey, Chomedey, P.Q.VENTE OU LOCA TION: Système de panneaux "FORM-LOK" / Coffrages spéciaux / Barres d’attache / Ancrages • Écrivevpour documentation L'INGÉNIEUR FÉVRIER I967 —5 Microfilmage.Développement.Montage.Consultation.Impression.I \ \ i I 6 —FÉVRIER 1967 wmm F- >« / TjJAMMAt* RECCPDfK OF CANADA LTD.LE SYSTÈME DE DESSIN INDUSTRIEL RECORDAK ACCOMPLIT TOUTES LES PHASES DU TRAVAIL! Un système complet sur les lieux de travail.Vos dessins peuvent être microfilmés selon les normes du Ministère de la Défense Nationale .le microfilm développé selon les exigences du gouvernement pour la mise aux archives .les images montées surfiches perforées Microfile RECORDAK, selon les normes du M.D.N.(vous pouvez les préparer vous-même ou les commander toutes prêtes chez Recordak) .les images consultées dans le lecteur.et les impressions rigides, simples ou multiples, tirées en quelques secondes pour distribution ou consultation.Tout ceci peut être effectué dans vos propres locaux, grâce à une gamme d’appareils Recordak travaillant conjointement.Vous ne trouverez nulle part ailleurs un service aussi complet.Appelez le bureau Recordak de votre localité, ou écrivez à Recordak of Canada Ltd, 4988, place de la Savane, Montréal, P.Q.L’INGÉNIEUR L'ING *-4i ",r- °»t On peut facilement oublier l’emplacement d’une station de pompage FLYGT, car elle est dissimulée et entièrement automatique.(cela s’est d’ailleurs déjà produit!) Mais celà reste sans importance! Flygt eut tôt fait d'indiquer au nouvel ingénieur municipal l'endroit où la trouver.C'est parce que les stations de pompage d'eaux-vannes Flygt sont démunies de superstructure apparente et qu'elles n'exigent pas de surveillance et si peu d'entretien qu'il est possible de les oublier pendant des mois.Tout regard d'égout équipé d'une pompe submersible électrique Flygt devient une station élévatrice.Dans les pompes Flygt, le moteur et la turbine se trouvent à même la pompe; les seules pièces qui doivent être posées à demeure sont les deux barres-guides (sur lesquelles la pompe glisse pour être soulevée ou abaissée), le raccord de décharge et sa canalisation.L'entretien de la pompe s'effectue au niveau du sol par un seul homme muni d'un petit palan à chaîne.Les pompes d'égouts Flygt peuvent fonctionner en permanence ou par intermittence lorsqu'elles sont dotées des régulateurs de niveau automatiques Flygt; ceux-ci sont des flotteurs spéciaux résistant aux eaux-vannes et sans pièces mobiles.Les pompes submersibles FLYGT sont disponibles en différentes puissances motrices (cv) pour les modèles portatifs ou à fonctionnement permanent.Téléphonez ou écrivez pour obtenir les renseignements complets et une démonstration sur place.Confiez vos problèmes de pompage à FLYGT FLYGT CANADA LIMITED 6448 Côte de Liesse, Dorval, Québec • 540 Cleveland Crescent S.E., Calgary, Alta.1269 ouest, boul.Charest, Québec, Québec «1711 Franklin St., Vancouver, B.C.Service de vente, d'entretien et de location d'un océan à l'autre.Distributeurs dans les villes les plus importantes.L’INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 Pourquoi vous faire montagne d’avoir à ouvrir une porte de chaudière?'l'niliUiI w Avec la chaudière DB Olympic, il n’y a vraiment pas de quoi!.Ses portes étant montées sur bossoirs, il faut moitié moins de place pour les ouvrir.Entrouvrez simplement la porte arrière de la chaudière DB Olympic, puis faites-la glisser de côté.Elle vient s’appliquer tout contre l’enveloppe de la chaudière, où elle n’occupe presque pas de place.Une fois repoussée dans le coin, elle disparaît entièrement et vous laisse tout l’espace voulu pour l’équipement auxiliaire.Même chose pour la porte avant.Elle est montée sur bossoir pour s’escamoter complètement.Et vous pouvez l’ouvrir sans désaccoupler les conduits de combustible.Aucune fuite d’huile ou de gaz n’est donc à craindre.Maintenant, refermez les portes et mettez l’Olympic en marche.Vous constaterez qu’elle demande beaucoup moins d’entretien, à cause de sa construction exclusive “à fond mouillé”.Au lieu de chicanes réfractaires, c’est une chambre baignant dans de l’eau de refroidissement qui renvoie les gaz chauds.Pas de chicanes qui se fendent.Pas de déperdition de chaleur par la porte arrière.La DB Olympic vous donne le maximum de transmission calorifique, après des années comme au premier jour.Modèles à l’huile et au gaz, de 125 à 600 CH Pressions manométriques : vapeur, de 15 à 150 lb/po2; eau, 60 et 100.Timbres supérieurs sur demande.Vous cherchez quelque chose d’un peu plus petit ?Voyez la chaudière DB Marathon.Son échelle de puissances commence là où s’arrête celle de l’Olympic —à 150 CH—et descend jusqu’à 15.Pour les combustibles solides, DB a toute la gamme des chaudières ignitubulaires Robb-Victor.Pour recevoir une documentation complète, écrivez à Dominion Bridge Company Limited, C.P.1199, Montréal.DIVISION DE LA CHAUDRONNERIE DOMINION BRIDGE INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 — 9 Ü3î Johns-Manville )us causera jamais aucun ennui.uste, le tuyau Transite nme le font des oeuvres ne il y a des millénaires, t fabriqué par Johns- ement., .t plus durable que l'acier, e béton armé.Résultat: au contraire des s, le Transite conserve en service sa robustesse liment.s raccords Ring-Tite J-M brevetés, le Transite ive des fuites, impénétrable aux infiltrations et trescible.Transite est vraiment à l’épreuve du temps.Il 'etien.Pensez aux économies que cela implique, services de distribution d’eau et d’égout: de toute confiance.sont des marques déposées par Johns-Manville.1-6015 F Transite fie le temps. Ce nouvel isolant-porcelaine très résistant est stable, incombustible et hydrofuge.Seul l’appareillage blindé Porcel-line Westinghouse en est muni Le nouvel appareillage blindé Porcel-line de Westinghouse est muni de disjoncteurs de type DH-P dont les organes sous tension sont isolés de la masse grâce à une porcelaine très résistante.Ce matériau possède d’excellentes qualités diélectriques, alliées à une grande résistance aux chocs.Ces disjoncteurs sont robustes et leur système d’isolation est absolument stable, incombustible et hydrofuge.Seul l’appa- reillage blindé Westinghouse offre ces avantages.Les disjoncteurs Porcel-line ont un pouvoir de rupture de 75 à 750 MVA, 4160 à 13,000 volts, 1200 et 2000 ampères, tant pour les appareils abrités qu’extérieurs.Votre représentant Westinghouse vous donnera tous les détails voulus.Téléphonez-lui ou écrivez au bureau des ventes le plus proche.Pour plus de sûreté, exigez Westinghouse Canadian Westinghouse Company Limited INGÉNIEUR FÉVRIER 1967—11 ¦¦¦¦¦ HORIZON Les boursiers Athlone ’67 Une bourse Athlone a été accordée à quarante-deux ingénieurs qui viennent de toutes les parties du Canada et qui, dès l’automne prochain, poursuivront leurs études et enrichiront leur expérience en Grande Bretagne durant une période d'un an ou de deux ans, pour reprendre ensuite leur travail au Canada.Parmi les nouveaux boursiers Athlone figurent un étudiant de dernière année, originaire de Québec et qui fréquente l'Université McGill, un diplômé de McGill, domicilié actuellement à Halifax, deux ingénieurs de Montréal, dont l’un détient un diplôme de l'Ecole Polytechnique et l'autre un diplôme de l’Université d'Ottawa et un étudiant de l'Université Laval, monsieur Michel Pigeon.La diplômée de l’Université d'Ottawa — et gagnante d'une bourse Athlone — est la première femme ingénieur ayant reçu un diplôme de cette Université.Mme Monique Arvisais est une employée de la Northern Electric Co.Ltd.de Montréal.Elle a reçu son baccalauréat ès siences (Hon.Electrical Engineering) à Ottawa, au printemps 1966.Le boursier de l'Ecole Polytechnique est Emile Roger Beauchamp.Il a obtenu, en 1964, son diplôme en métallurgie de l'Ecole Polytechnique et travaille pour la Dosco Steel Ltd.Un concours sur les supports de panneaux de signalisation L’Association Canadienne des Bonnes Routes lance un concours relatif au support structural pour panneaux de signalisation qui enjambe les grandes routes et les artères à voies multiples.Cette compétition vise surtout à encourager la conception de supports plus originaux, principalement’ dans les centres urbains.Au terme de ce concours, un comité choisi par le Conseil du Service Technique de l'Association attribuera trois prix de $1,200.$500 et $300 res pectivement.Tout ingénieur professionnel, concepteur ou étudiant d'une école de génie et résidant au Canada peut s'inscrire à ce concours.De plus, deux ou plusieurs personnes peuvent former une équipe et présenter une seule inscription.Le jugement final portera sur trois facteurs, tout aussi important les uns que les autres, savoir : l'originalité; l'économie, la production, la construction et l'entretien; et son apparence.Tout participant doit s'enregistrer et soumettre son projet au plus tard le 1er juillet 1967.Pour toute information, on est prié de communiquer avec : Canadian Good Roads Association.875 Carling avenue, Ottawa 1.Les subventions à la recherche du génie minier seront doublées en 1966-67 Le ministre de l’Energie, des Mines et des Ressources, M.Jean Luc Pépin, vient d'annoncer l'octroi de subventions au montant de $100,000 pour favoriser la recherche dans le domaine du génie minier.Ces subventions, attribuées par la Direction des mines, ont été doublées cette année et seront versées à onze universités.Les premières subventions ont été accordées en 1962, à la recommandation de la Direction des mines, en vue de stimuler et d'encourager la recherche minière dans les universités canadiennes.Cette année, des subventions à la recherche sur la mécanique des roches sont octroyées à l'Ecole Polytechnique, aux universités de la Colombie-Britannique, de la Saskatchewan, du Nouveau-Brunswick, de Laval, de McGill, de McMaster, de Queen’s et de Toronto.D'autres subventions à la recherche sur la préparation mécanique des minéraux sont versées à l'Ecole Polytechnique, aux , ' * Le Canadian Prestressed Concrete Institute a donné une reception en Phonneur de monsieur Régis Trudeau, associé sénior de la firme d'ingénieurs-conseil Régis Trudeau & Associés.Monsieur Trudeau, à droite sur cette photographie, reçoit une plaque d'honneur de la part du Prestressed Concrete Institute présentée par M.Ken Bruce, à gauche, vice-président de la division du béton précontraint de la compagnie F rançon (1966) Ltée, pour les travaux de génie et les devis d'un pont de béton faisant partie de l'autoroute des Laurentides, près de S te-Adèle, Québec.12 —FÉVRIER 1967 L’INGÉNIEUR université de l'Alberta, de la Colombie-Britannique, de Laval, de McGill, de Queen's et de Waterloo.Subvention de la SCHL pour la réalisation de HABITAT ’67 L'honorable John R.Nicholson, qui répond au Parlement fédéral de l’activité de la Société centrale d'hypothèques et de logement, a annoncé le 28 décembre 1966 que la Société avait approuvé une subvention de $250,000 en faveur de la Compagnie canadienne de l'Exposition universelle de 1967.Cette subvention va aider à payer le coût des travaux de recherche et de préparation des plans, occasionné par la préparation de l'ensemble domiciliaire qui porte le nom de HABITAT 67.Cette subvention a été accordée aux termes d'un article de la Loi nationale sur l'habitation qui prévoit une aide financière du gouvernement fédéral pour des travaux de recherche et d'études techniques en vue d'améliorer les conditions de logement et de mettre en valeur de nouvelles méthodes de construction.Thèse de doctorat soutenue par Yves Giroux Monsieur Yves Giroux, gradué en génie civil (1959) de la faculté des Sciences de l'université Laval et maîtrise es Sciences (1960) du Massachusetts Institute of Technology a obtenu récemment de cette dernière institution un doctorat es Sciences.Sa thèse portait sur “L'application des ordinateurs électroniques au calcul des voiles minces de béton".Monsieur Giroux est présentement attaché au département de génie civil de ('université Laval à titre de professeur auxiliaire.Représentant de l’A.D.P.à la Corporation de TÉcole Polytechnique Au cours de l'automne dernier, se prévalant du droit que lui accorde la charte de l'Ecole Polytechnique, l'Association des Diplômés de Polytechnique a nommé son représentant au Conseil de la Corporation, pour le prochain terme de quatre années.Le confrère choisi est monsieur J.Georges Chênevert, diplômé de la pro- M.J.-Georges Chênevert motion 1923, ingénieur-conseil de réputation internationale, associé du bureau d'études Surveyer.Nenniger & Chênevert et ancien président de l'Association des Diplômés dont il est membre à vie et Gouverneur.Sa vaste expérience professionnelle et son dévouement habituel seront sûrement un apport précieux aux délibérations du Conseil d'administration de l’Alma Mater.Mission du Québec à Nuclex '66 Plusieurs bureaux d'ingénieurs-conseil du Québec, dont Surveyer, Nenniger & Chênevert et The Shawinigan Engineering Co.Ltd., avaient envoyé des représentants aux journées d'information des industries nucléaires (Nuclex '66), qui se sont tenues à Bâle au cours de l'au tomne dernier.Le bureau d'études S.N.C.était représenté par l'ingénieur Arnold H.Boehm, diplômé de la promotion 1932, à l'Université de Prague.Élection à l'Association des Professeurs de l'École Polytechnique MM.P L.Piché, B.Lanctôt, G.Girard et M.Rigaud ont été élus respectivement Président, Vice-Président.Trésorier et Secrétaire de l'Association des Professeurs de l'Ecole Polytechnique.L'Association groupe 102 membres ordinaires et 13 membres associés.L'Association se propose d'aider ses membres à remplir le mieux possible leurs fonctions de professeurs d'université par tous les moyens qui lui sembleront désirables, I / L A fr H* Un événement de grande importance en technogénie a été souligné le 11 décembre 1966 par la présentation d'une oeuvre inusitée à M.C.H.Drury, président des Aciéries Dosco Limitée.Ci-haut, M.Drury, à gauche, et M.C.A.Dagenais présentant le dessin de la part de Surveyer, Nenniger & Chênevert Inc.dont il est le président.Surveyer, Nenniger & Chênevert sont les ingénieurs-conseil qui ont réalisé les études en vue de la nouvelle laminerie de barres et billettes de la Dosco, à Contrecoeur.Mlle Rethi, artiste bien connu et spécialiste des scènes industrielles, s’est vu confier le soin d’exécuter le dessin.L'INGÉNIEUR FÉVRIER 1967— 13 On peut éprouver la qualité au toucher.l'oreille apprécie le silence .mais la plus grande différence reste invisible.Le savoir-faire, voilà la vraie diffé-rence.Et c'est celle que vous trouvez dans tous les appareils KeepRite.Depuis 20 ans, KeepRite n'a cessé d'être à l'avant-garde des fabricants d'équipement de réfrigération.La prochaine fois que vous ferez des comparaisons entre différents réfrigérateurs, n'oubliez pas de tenir compte de la grande différence qui distingue les KeepRite de tous les autres: Le savoir-faire KeepRite.À long terme, c'est le plus important avantage, même s'il ne se voit pas.PRODUCTS LIMITED, Brantford, Ontario BUREAUX DE VENTE: MONTRÉAL, HALIFAX, OTTAWA, TORONTO, HAMILTON, LONDON AND VANCOUVER Entreprise Canadienne d'étude et de fabrication d'appareils de réfrigération, de climatisation et de chauffage.101-717 L'INGÉNIEUR 14—FÉVRIER 1967 entre autres : a) en veillant à promouvoir un niveau académique élevé chez ses membres; b) en favorisant des rencontres entre les professeurs de sciences des autres institutions de niveau universitaire: c) en cherchant à améliorer les conditions de vie et de travail des professeurs; d) en collaborant avec la Direction de l'Ecole Polytechnique dans les questions d’intérêt commun; e) en collaborant avec les autres associations qui ont des objectifs semblables.L'Aluminium Reynolds en vedette à la Place des Ingénieurs La sculpture abstraite toute en aluminium intitulée “Galaxie", oeuvre de l’artiste torontois Gérald Gladstone, a été récemment hissée et mise en place au sommet de sa colonne inter-planétaire située au centre de la Place des Ingénieurs à l’Expo ’67.C’est la Société d’Aluminium Reynolds (Canada) Limitée qui a offert à l’artiste la quantité de métal nécessaire pour réaliser son oeuvre (soit 2,000 Ibs.d’aluminium en feuilles).NOUVELLES DE L’A.D.P.Assemblée annuelle et banquet Le Conseil profite de cette rubrique pour vous réitérer son invitation pressante à prendre part aux délibérations de l’Assemblée générale et à venir rencontrer vos confrères au banquet annuel, vendredi le 24 février, à l’hôtel Reine Elizabeth.L’Assemblée annuelle aura lieu à 4:00 hres de l’après-midi, et le banquet annuel à 7:30 hres du soir.Ne manquez pas Cette photographie montre les représentants du Canadien National qui se sont joints à M.Maurice Archer pour donner une conférence aux finissants en génie industriel sur les services que le Canadien National offre à l’industrie.Assis au centre, M.Archer, vice-président, Recherche et Développement, reçoit certaines indications sur le récent développement des régions minières de Malagami et Chihougamau de M.Léo Moisan, directeur de l’Expansion Industrielle pour la région du St-Laurent.Au centre, debout, nous voyons M.Pierre Lamarche, surintendant-adjoint Télécommunications, ainsi que M.Jacques T hi vierge, directeur-adjoint, Centre de Recherche Technique.M.John Gardiner, directeur-général du Service des Ventes, qui était aussi un des conférenciers, n’apparaît pas sur cette photographie.cette occasion de renouer les liens d’ami tiés qui vous unissent aux confrères polytechniciens de votre vie étudiante.Initiation des finissants L’initiation des finissants de la 91e Promotion eut lieu au Centre Social, le 27 janvier dernier.Toutefois, étant donné que les textes publiés dans l’Ingénieur doivent être rendus chez l’imprimeur quatre ou cinq semaines avant leur publication, nous devons remettre à la livraison de mars, le compte rendu de cette fête.Calendrier de nos activités Dans le but de faciliter la participation aux activités régulières de l’Association à un plus grand nombre de diplômés, le Conseil a décidé que, dorénavant, celles-ci auront lieu à “jour fixe”, d’année en année.Ainsi les intéressés sont priés de réserver, dès maintenant, les jours suivants sur leur calendrier de l’année en cours : Organisations du Conseil général : a) Tournoi de golf annuel : le deuxième vendredi du mois d’août; b) Cocktail annuel à Montréal : le premier samedi du mois de novembre.Les membres des Sections ont sou vent manifesté le plaisir qu’ils éprouvent à accueillir les confrères des autres régions, à leurs organisations locales.Sans connaître exactement quand celles-ci auront lieu, on sait que : a) le tournoi de golf de la Section de Québec a lieu à Boischatel, vers la mi-juin; b) l’assemblée annuelle et le dîner de la Section Ottawa-Hull ont lieu en fin décembre ou début janvier; c) la Section Saguenay-Lac St-Jean se propose d’organiser un tournoi de golf au printemps 1967.Les dates précises seront annoncées plus tard, dès que les Sections les auront communiquées au Secrétariat permanent de l’Association.¦ L'INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 — 15 ECHOS DE L’INDUSTRIE Le hissage de panneaux de béton préfabriqués établit un précédent dans les annales de la construction Le hissage final des 106 panneaux de béton préfabriqués aux étages supérieurs de l'édifice à bureaux de la Place du Canada s'est effectué lundi le 9 janvier, et les méthodes utilisées sont probable ment un précédent dans les annales de la construction au Québec.Préfabriqués à l'usine de Shockbeton de St-Fustache, ces panneaux pesant chacun de 8 à 10 tonnes et ayant 5 pieds de large sur 24 pieds de haut, recouvrent les deux étages mécaniques de l'imposant complexe, voisin du Château Champlain.A cause de la situation de l'édifice, le déchargement de ces panneaux a dû s’effectuer du côté sud, c’est-à-dire sur la rue St-Antoine.Pour ce faire, un équipement spécial a été utilisé, et un premier derrick à flèche de grande puissance de levage.MKESiR^ §|Sf| installé sur le toit de l’édifice, hissait chaque panneau jusqu'au 23ième étage.On déposait à cette hauteur le panneau sur le monorail qui fait saillie et entoure l'édifice sous forme de boucle fermée.A ce moment, l'ancrage du panneau était transféré à un second derrick de moindre puissance qui devait le hisser sur une hauteur de 20 à 30 pieds en place pour installation finale.Le rôle du monorail était de trans porter chaque panneau en position, en commençant du côté opposé au lieu de déchargement, car à mesure que chaque panneau était mis en position définitive, on démentelait une section du monorail.Cette phase de la construction de l'édifice de la Place du Canada s'est effectuée rapidement pendant plusieurs jours.Nominations chez Hewitt I quipment Limited Hewitt Equipment Limited, représen tant de Caterpillar Tractor Co.auprès des secteurs industriels québécois de la construction lourde, des mines, de l’exploitation forestière, de l'équipement industriel et des moteurs diesels, annonce les nominations suivantes : M.Gordon B.Mills au poste de vice-président, mise en marché; M.Rod J.Boileau, au poste de vice-président, service; M.N.T.Sanderson, assistant-gérant de la succursale de Québec et assistant secrétaire de la compagnie; M.J.C.Swift, gérant général des finances: M.Larry Pelletier, ing., gérant du département des ventes pour Montréal: M.Don Sharabura, gé rant de la succursale de Sept-Iles; et M.André Brossard, ing., gérant du département du service pour la région de Montréal.Le premier système de compteurs d'eau préfabriqué est installé à Bert hier ville Le premier système de compteurs d'eau ptéfabriqué au Canada mesure deux millions de gallons d'eau s'écoulant annuellement entre Berthierville et la paroisse avoisinante de Berthier.Spécialement réalisé par Rockwell Manufacturing Company of Canada.Limited, LaSalle, P.Q., la conduite de huit pouces utilise un système de deux compteurs de quatre pouces, à registre unique; le débit de chacun s’élève à 400 gallons impériaux par minute.Cependant, quand ils fonctionnent ensemble, le débit de ces compteurs atteint plus de 1,000 gallons à la minute.Le fabricant a construit le système préfabriqué de façon que les compteurs puissent être facilement fixés à leur place exacte dans la conduite, réduisant de ce fait les frais d'installation.L'ensemble des deux compteurs, des vannes et de la tuyauterie ne pèse que 1,000 livres environ.Le coût de l'installation s’est élevé à la moitié environ du montant requis pour la pose d'un compteur unique équivalent de huit pouces.L'unité, démontée en sections, a pu être installée facilement par deux personnes.En cas de nécessité, rare d’ailleurs, d'entretien, ce service serait simplifié du fait que l’un des côtés de l'unité double peut être arrêté, sans interruption du service, pendant l'installa tion d'un nouveau compteur ou pendant des réparations à l’atelier.L’ensemble comprend deux compteurs enregistreurs détachés Rockwell, avec .*•" LT SM*» 16—FÉVRIER 1967 L'INGÉNIEUR zl_h ljq IMMM Pour servir les grands ou pour amuser tes petits, les produits en acier laminé Algoma offrent la qualité Quels que soient les produits que vous fabriquiez, s’ils sont en acier laminé, Algoma peut y apporter l’élément essentiel: la qualité.L’acier laminé Algoma est utilisé dans un nombre imposantde produits extrêmement variés.Unedesprincipales raisons, c’est qu'il est offert en tôle de 96" laminée à chaud et en tôle de 74" laminée à froid.Ainsi, il y a maintenant des THE ALGOMA STEEL milliers de produits qui peuvent être fabriqués en acier laminé de qualité Algoma.Convainquez-vous-en vous-même en profitant des services techniques spécialisés d'Algoma.Avant de placer votre prochaine commande d’acier laminé, faites connaître vos exigences à Algoma.Quoi que vous fabriquiez, vous pouvez l'améliorer avec l’acier laminé de qualité Algoma.CORPORATION, LIMITED SAUlT STE MARIE.ONTARIO • Di > T R i i I AIES O F f I ¦ f S SA'NT JOHN.MONTREAl.TORONTO.HAMILTON.WINDSOR.W I N N I PE G.VA N C OU V ° Jm, ®«irJÜJ67 y Où à r L’espace c’est l’enjeu mondial et les cosmonautes ne sont pas seuls à se le disputer.Pour un chef d’usine, quand il s’agit d’entreposage, l’espace — sur terre — est d’importance vitale.Les structures Redirack transforment surface en volume et récupèrent de fond en comble tout espace inutilisé.Redirack est facile à monter (sans boulons) et répond à tous les besoins d’entreposage de charges lourdes sur palettes.Avec les éléments préfabriqués Redirack, vous réalisez rapidement et sans main-d’œuvre spécialisée des structures modifiables à volonté, robustes et d’une sécurité absolue.Nous sommes à votre service pour vous aider à découvrir les multiples possibilités de Redirack.A titre gratuit nous préparerons pour vous toutes les études techniques requises.Nous vous adresserons notre brochure illustrée.Complétez ce coupon-réponse et adressez-le-nous, dès aujourd’hui.BED1BBGK REDIRACK INDUSTRIES LIMITED 6215, CHEMIN DE LA CÔTE-DE-LIESSE, MONTRÉAL 9 S.V.P.M’ADRESSER BROCHURE ILLUSTRÉE REDIRACK GRATUITE NCM .ADRESSE 18 — FÉVRIER 1967 L'INGÉNIEUR quatre soupapes Rockwell Nordstrom et deux collecteurs de réduction de huit pouces.La longueur d’installation est conforme aux normes AWWA pour les compteurs combinés de huit pouces.La canalisation d’eau dessert environ 225 résidents dans la partie ouest de la paroisse de Berthier.Expédition de bâtiments préfabriqués canadiens en Jamaïque La Compagnie ‘Les Bâtiments d’Acier Préfabriqués Inc.’, filiale de Toronto Iron Works Limited, a mis 12 jours seulement pour remplir une commande de 20 bâtiments préfabriqués destinés à l’exportation.Les partitions métalliques et autres accessoires nécessaires à former les charpentes sont actuellement en route pour la Jamaïque où s'effectuera leur montage en bâtiments scolaires.Cette commande s’inscrit dans le cadre du programme d’établissements scolaires destiné aux régions rurales de ce pays.Afin de pallier à la pénurie particulièrement marquée d’écoles en Jamaïque, les éléments pour 20 autres bâtiments seront expédiés dès le printemps prochain à destination de ce pays.Fondée en 1961 par M.André Breault, vice-président et directeur, la Compagnie Les Bâtiments d'Acier Préfabriqués Inc., dont le personnel se composait alors de trois personnes, emploie à l’heure actuelle 150 hommes dans ses ateliers situés à St-Eustache, P.Q.La plus grande soupape d'arrêt sphérique fabriquée par Dominion Engineering Works Ltd.La Dominion Engineering Works Limited de Lachine a fabriqué cette soupape sphérique géante de 87 pouces, qui servira de soupape d’arrêt pour une turbine montée à la centrale d'énergie de Baie d'Espoir sur la côte sud de l’île de Terre-Neuve.Cette soupape mesure 14 pieds entre les tourillons et peut supporter une pression de 390 psi sous des contraintes de tension normales.La Newfoundland and Labrador Power Commission a commandé quatre soupapes de ce genre pour sa centrale de Baie d’Espoir.Un cylindre hydraulique utilisant l’eau d’un canal d'amenée les actionnera; chacune d’elles pèse plus de 80 tonnes.w Des compagnies canadiennes dans le domaine du bois lamellé-collé se groupent pour favoriser leur expansion Un groupe de compagnies canadiennes associées dans les multiples domaines de la préservation du bois, de la fabrication de pièces de bois lamellé collé et de différents projets de charpentes en bois, a été reconstitué afin de réaliser un programme d’expansion de $2,500,000 sous la loi fédérale Stimulant le Développement de Certaines Régions.Cette compagnie nouvellement réorganisée sera maintenant connue sous le nom de Industries TPL Ltée et comprend les compagnies anciennement connues sous les noms de Timber Preservers Limited, à Burnaby, C.B.; Bondwood Structures (Alberta) Limited et Les Structures Lamellées Ltée, à Montréal.L'usine du Québec sera construite à Louiseville et on croit quelle sera ouverte pour la fin du mois de juin.Récemment, Les Structures Lamellées Ltée fournissait 20 immenses poutres lamellées (chacune mesurait 135 pieds de longueur par \4Vi pouces d’épaisseur et 84Li pouces en profondeur) pour le Pont du Cosmos qui réunira les pavillons de la Russie et des Etats-Unis, à Expo 67.Ce sera sur ce pont qu'un cosmonaute russe et un cosmonaute américain se rencontreront pour officiellement ouvrir Expo 67, le 28 avril.¦ Vous avez le droit de réclamer davantage quand vous vous adressez à des spécialistes.A Dorval Diesel vous obtenez toujours satisfaction! C’est que, voyez-vous, Dorval Diesel n’a qu’une spécialité — les moteurs Diesel.JORQMATIC' Vous voulez un moteur convenant à vos besoins ?Un équipement à toute épreuve?Des conseils avisés sur diverses applications des moteurs diesel?Un service d’entretien inégalé exécuté par des experts?Des pièces de remplacement d’origine?Vous obtenez ce que vous voulez.et davantage quand vous vous adressez aux spécialistes des moteurs diesel à DORVAL DIESEL LIMITÉE 2190, BOUL.HYMUS DORVAL (P.Q.) L’INGÉNIEUR FÉVRIER I967 — I9 Laboratoire haute tension de Northern Electric.Essais en charge destinés à reproduire des conditions extrêmes d'utilisation.Générateur d'ondes de choc de 1.600.000 volts utilisé pour les essais à haute tension.Poste de contrôle du laboratoire; l'on peut apercevoir le pont de Sobering, les appareils d'étalonnage et un appareil de prise de vues par impulsion.Laboratoire servant à l'étude technique des nouveaux câbles, à l'aide de petits échantillons de câbles.Laboratoire à spectroscope où des appareils à rayons X.à rayons infrarouges et à pouvoir émissif permettent des analyses très rapides et précises des éléments de câbles.'•xmZrq ' 4067-4F Les câbles PILC fabriqués par Northern Electric ont une durée plus que deux fois supérieure à celle des câbles standard.Tous les câbles de puissance isolés au papier obéissent aujourd'hui à certaines normes de base.Les essais de normalisation, toutefois, omettent de faire la distinction entre un câble de qualité supérieure et un câble de qualité ordinaire, entre un câble fait pour durer vingt ans et un autre qui sera encore en service après cinquante ans.Le câble PI LC de marque Northern Electric synthétise les connaissances et l'expérience que confère à cette société son titre de plus ancien fabricant de câbles au Canada.Cette société a mis au point une gamme d'essais qui vont bien au-delà des simples critères de base.Ses câbles PILC sont conformes aux plus hautes normes reconnues dans l'industrie.Les critères d'excellence de Northern Electric sont l'assurance d'une qualité insurpassable et d'une fiabilité à toute épreuve.COMPAGNIE Northern Electric LTÉE 20 —FÉVRIER I967 L'INGÉNIEUR Voici le moment de faire appel à Allis-Chalmers Pourquoi?La raison en est bien simple.Le plus tôt vous nous appelez en consultation, le plus nous pouvons contribuer à un projet.Considérez les raisons suivantes: • Nous consulter à l’époque où vos travaux sont dans leur phase initiale vous permet de créer dès maintenant au lieu d’adapter plus tard.• Allis-Chalmers est établie au Canada, donc vous bénéficiez pleinement de notre expérience et de nos connaissances des exigences Canadiennes.• Des innovations telles que l’assurance qualité et les programmes de production établis par ordinateurs nous permettent de nous maintenir en avance sur vos prévisions.11 est donc logique de nous consulter très tôt .avant même que vos dessinateurs se mettent à l’œuvre.Canadian Allis-Chalmers Limited, C.P.37, Montreal, Que.CANADIAN ALLIS-CHALMERS expo67 Rendez-nous visite au Pavillon des Industries du Québec nr% 1 IteÊMi I ' ?a > L» ' ' % E*# sfeStl L’autosynchronisation d alternateurs grande puissance au réseau de l'Hydro-Québec par G.ROBERGE cl G.ST-JEAN Historique Les premières expériences de l'Hydro-Québec en matière d'autosynchronisation datent de 1962.Depuis dix ans au moins, des travaux analogues se poursuivaient en U.R.S.S.où on eut d'abord l'idée de ce procédé.Pendant ce temps, l'usage se répandait au Japon et à quelques pays d’Europe1 2 3).Les recherches entreprises ici et là portèrent généralement sur des alternateurs à roue hydraulique de faible ou de moyenne puissance et aussi sur des turbo-alternateurs à rotor cylindrique.Nos premiers essais orientés vers la mise en oeuvre de ce mode de couplage se firent à la centrale de Beauharnois, sur des groupes à roue hydraulique d'une puissance nominale de 65,000 kVA.Les résultats ont fait l'objet d'une conférence de l’AIEE, à l'auditorium de l'École Polytechnique de Montréal en mars 1963,4).Depuis lors, à titre expérimental, on procède régulièrement au couplage par autosynchronisation du groupe No 6 de la centrale Carillon; cette centrale comporte Monsieur Gerald Roberge a obtenu son diplôme d'ingénieur de l'Ecole Polytechnique de Montréal en 1955.A l'emploi de l'Hydro-Québec depuis 1957, il était chargé des études analytiques jusqu'il tout récemment au Service Essais et Protection; il vient d'être / omit chef de division Essais Spéciaux et Laboratoire.Monsieur Guy St-Jean détient un baccalauréat ès sciences, option physique et mathématiques de l'université Sir George Williams de Montréal.Il est analyste à la division Essais Spéciaux et Laboratoire depuis 1964.14 groupes de 55,000 kVA auxquels on appliquera sous peu le même procédé.Le propos de cet article est de décrire l’auto-synchronisation et d'illustrer les phénomènes qui l’accompagnent, au moyen d’enregistrements pris récemment sur le groupe No 6 à Carillon.Précisons que depuis 1963, ce groupe a été autosynchronisé au réseau au-delà de trois cents fois, tant pour fins d’expérimentation que pour fins d’exploitation.Un si grand nombre de manoeuvres pour un seul groupe correspond à une exploitation normale couvrant plusieurs années; il n’est apparu aucun signe de détérioration prématurée des organes du groupe à l’exception des freins qui, naturellement, s'usent plus rapidement à cause du grand nombre d’arrêts.Les essais en cours à Manic II portent, cette fois, sur des groupes de 140,000 kVA; cet ordre de grandeur change notablement la nature du problème.L’effet volant élevé des groupes — 176 x 106 lb-pi2 — et le système d'excitation ultra-rapide dont ils sont pourvus, suscitent des difficultés qui appellent une connaissance intime de l’interaction des divers couples en présence et du comportement des systèmes de régulation.La subtilité des phénomènes nécessite la mise au point d'appareils d’enregistrement complexes, qui permettront notamment de mesurer des variations transitoires d’écart angulaire ainsi que des fluctuations rapides de puissance au sein de l'alternateur (Fig.1).Procédés de couplage Traditionnellement, le couplage d’une machine au réseau se fait par tâtonnement.L’opérateur s’efforce, par manipulation du vannage, d'amener la machine aussi près que possible de la vitesse synchrone.En surveillant, à l’aide d'un synchronoscope, la différence de vitesse et l'angle électrique de la machine par rapport au réseau, il choisit, pour coupler à la volée, le moment où les écarts de vitesse et d’angle passent 22 —FÉVRIER 1967 L'INGÉNIEUR simultanément par un minimum déterminé au jugé.Dans certain cas, il doit s’écouler plusieurs minutes d’un temps qui peut être précieux avant qu’il y ait simultanéité.De plus, cette façon de procéder n’est malheureusement pas à l’abri de l’erreur humaine; il arrive, très rarement bien entendu, qu’un couplage se fasse en opposition de phase, ou presque.Une manoeuvre de ce genre est sans contredit la plus dure qu’une machine soit appelée à subir, à plus forte raison si elle s’accompagne de glissements de pôle.Pour pallier ces inconvénients, l’Hydro-Québec a équipé chaque machine d'un dispositif de synchronisation automatique à la centrale de Beauharnois, en 1959|5).Ce dispositif agit directement sur le régulateur de vitesse et tient lieu d'opérateur dans la manoeuvre de couplage décrite plus haut.Il comporte deux relais qui actionnent deux contacts raccordés en série et qui ont respectivement pour rôle de surveiller la différence de vitesse et l'écart angulaire.Le signal de couplage n’est donc transmis que si les deux valeurs sont comprises simultanément dans des limites précises.L’erreur humaine est par le fait même éliminée, mais non pas les délais et les défaillances mécaniques possibles du dispositif.A l’encontre des modes de couplage classiques, l’autosynchronisation, qui consiste à rattacher la machine au réseau à la façon d’un moteur, offre l’avantage d'une rapidité extrême, se fait en douceur et élimine tout risque de fausse manoeuvre, même si le réseau est perturbé.Du démarrage de la machine à la synchronisation, il faut tout au plus 30 secondes.Et une fois donné le signal de démarrage, l’opérateur est libéré.On a là un moyen d’intervention rapide pour affermir un réseau chancelant à la suite d’une perturbation ou pour le remettre en service en cas de panne totale.Couples C’est grâce à l'action de plusieurs couples qui entrent en jeu à tour de rôle que l’autosynchronisation est possible.Ces couples, qui permettent d'atteindre au synchronisme en douceur, sont de nature mécanique et de nature électromagnétique.On en compte cinq : a) Le couple actif, qui est le fait de la turbine; il dépend de l’admission d’eau.Sous son effet, le couplage peut se faire à glissement constant par rapport au champ tournant représentatif du réseau, ou encore en régime d’accélération, selon que la turbine exerce une force égale ou supérieure aux efforts de freinage.11 était habituel de supposer ce couple constant mais nous verrons, avec les résultats des essais de Carillon, que l'influence du régulateur de vitesse se fait sentir même avant l’accrochage.b) Le couple de freinage, qui résulte du frottement aux paliers, de la ventilation et de la dissipation d’énergie en chaleur dans l’excitatrice, le cuivre et le fer.D’expression parabolique, ce couple est supposé constant au voisinage de la vitesse synchrone.c) Le couple asynchrone, qui apparaît dès qu’il y a glissement.Il tend donc à amener la machine au point de synchronisme.Sa relation mathématique est très complexe; elle comporte une composante apériodique, fonction du glissement, et une composante alternative, fonction de cos 2S, où 8 est l’angle électrique rotor-réseau.On trouve à l’origine de ce couple le courant qui circule dans l’enroulement amortisseur, le courant induit dans le champ ainsi que les courants de Foucault dans le fer rotorique.Précisons que l'enroulement amortisseur est l’équivalent de la cage d’écureuil dans un moteur; sa fonction normale est d’amortir les oscillations quand survient une perturbation dans le réseau.d) Le couple synchrone, qui prend naissance avec l’apparition du courant d’excitation, c’est-à-dire du moment où le champ excite l'induit.Pour une tension d’excitation constante, la relation mathématique qui exprime ce couple est d’allure exponentielle et fonction du temps, à cause de la constante de temps du circuit d'excitation.S’il y a oscillation ou glissement, la croissance exponentielle prend une allure alternative exprimée dans la relation par le coefficient sin 8.e) Le couple réactif, qui dépend de la forme des pôles.Il provient de l'interaction du champ magnétique transversal et du champ magnétique longitudinal de l'alternateur.Son expression mathématique contient le coefficient sin 2 S; il s’agit donc, ici FIGURE 1 L’instrumentation de me surage requise pour les essais d’autosynchronisation.— Carillon.L'INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 — 23 FERMETURE DU CHAMP r—COUPLE ASYNCHRONE COUPLE SYNCHRONE COUPLE RÉACTIF t.-sec FIGURE 2 Exemple montrant la variation des couples électromagnétiques dans le temps.Extrait d’un calcul effectué sur rordinateur Bendix G-15 de l’Ecole Polytechnique, pour un alternateur de Beauharnois III.encore d'un couple alternatif.Ce couple, toutefois, n’est pas synchronisant; il contribue simplement à l’accrochage.Avant le couplage, le rotor est affecté d'une vitesse et d’une accélération imprimées par la résultante du couple actif et du couple de freinage.Dès que s’effectue le couplage, deux couples électromagnétiques, le couple asynchrone et le couple réactif, viennent modifier l’équilibre des forces en présence.L'influence de ces couples est proportionnelle au degré de glissement et fonction de l’écart angulaire du rotor par rapport au champ tournant suscité par le courant statorique.Ainsi, pour parvenir à s’accrocher plus rapidement, l'alternateur tirera du réseau, par l’intermédiaire de ces couples, l’énergie qui lui manque.Quant au couple synchrone, dont l’action est retardée délibérément, il intervient le dernier dans le processus et met le point final à la synchronisation, en fournissant, au moment voulu, une identité fixe aux pôles de l’alternateur.Sans son action, l’accrochage pourrait aussi bien se faire à 180° qu’à 0°.Pour des raisons d’équilibre, on le conçoit, la résultante des cinq couples doit se manifester par un changement continuel dans la vitesse du rotor, jusqu’au point de synchronisme.Si l’on veut établir la pratique de l’autosynchronisation en parfaite connaissance de cause, il faut cerner les phénomènes dynamiques qui entourent cette manoeuvre.Le nombre et la mobilité des forces en présence compliquent les calculs au point qu'il faut recourir à l’ordinateur.Hypothèses et méthodes de calcul L’étude sur ordinateur est indispensable pour l’interprétation des résultats expérimentaux.Toutefois, à cause des trop nombreuses hypothèses de calcul, elle ne peut fournir des valeurs absolument compatibles avec le fait expérimental.Ces hypothèses supposent que 1° le fer de la machine n’est pas saturé 2° l’enroulement statorique est distribué sinusoïdale-ment par rapport à l’entrefer 3° l'inductance du rotor est constante par rapport à l’entrefer et à l’écart angulaire et qu’on néglige a) la résistance de l’enroulement statorique b) l’influence du régulateur de vitesse et du régulateur de tension c) les composantes amorties qui résultent des courants libres dans le circuit rotorique et le circuit statorique.ESSAI NO 4 -300 -330 ANGLE S -DEGRES ÉLECTRIQUES FIGURE 3 Courbe expérimentale de glissement en fonction de 8 pour un couplage à 180°.— Carillon 24—FÉVRIER 1967 L’INGÉNIEUR A la suite de nos premiers essais en 1962, nous avons traité le problème à l’aide de l’ordinateur Bendix G-15 de l’École Polytechnique de Montréal.Notre programmation faisait appel à la méthode dite pas-à-pas.Cette méthode veut qu’on suppose le glissement constant durant un court intervalle de temps.On détermine alors la nouvelle position angulaire et l'énergie absorbée par le rotor durant le déplacement.Les intervalles considérés ne doivent guère, en pratique, dépasser .02 seconde.L’énergie consommée par le rotor pendant l'intervalle a eu pour effet de modifier son taux de déplacement de même que son écart angulaire par rapport au réseau.À partir de ces grandeurs modifiées, on calcule une fois de plus le couple résultant que subira le rotor l’instant suivant.On répète l’opération jusqu’à l’accession de la machine à l’état de synchronisme.La figure 2 fournit un exemple de la variation des couples électromagnétiques calculés pour un alternateur de Beauharnois.Dans ce cas, le couple actif et le couple de freinage s’annulaient; ils n’apparaissent pas dans la variation parce qu’on ne les a pas calculés séparément.Glissement critique La technique de l’autosynchronisation repose sur la notion de glissement critique que l’on doit, en ESSAI Ni 8 2.5- 2.0 .5 -.5- 0 -80 -160 ANGLE 3 -DEGRÉS ÉLECTRIQUES -240 FIGURE 4 Courbe expérimentale de glissement en fonction de à pour un couplage à 70°.— Carillon I COURT-CIRCUIT = 4 36 V.REL.,- COURT-CIRCUIT TRIPHASÉ —-!-r-1-— I MAX.POUR 8 ESSAIS = 2.8 V.REL FERMETURE DU CHAMP A 0 3 SEC LÉGENDE ESSAI NO 4 — t -sec FIGURE 5 Courant statorique mesuré pour quelques cas d’autosynchronisation à des glissements inférieurs à 3%.grande partie, aux travaux de recherche effectués au Japon,3).On trouve, en effet, de part et d’autre de la vitesse synchrone, une plage limitée par le glissement critique et dite “bande optimale de glissement”, au sein de laquelle l’accrochage peut s'effectuer en douceur.D'une manière générale, le synchronisme peut être atteint ou bien sans glissement de pôle ou bien après glissement d'un ou plusieurs pôles.Or le glissement d'un pôle affecté d’une force électromotrice induite est à éviter, à cause de la forte intensité des courants statoriques qu’il provoque et en raison des efforts mécaniques pulsatoires qu’il impose à la machine.De là la définition suivante de la bande optimale de glissement : La bande optimale de glissement est limitée par deux valeurs de glissement situées de part et d'autre de la vitesse synchrone; à l'intérieur de cette bande, la fluctuation du mouvement du rotor convergerait vers 0° sans passer par 180°, si on avait un déphasage de 0° au moment du couplage avec une application immédiate de l'excitation.Les calculs effectués sur ordinateur, en 1963, ont permis de situer le glissement critique à AVi % environ pour les alternateurs de Carillon.Mais nous ne disposions pas alors de l’instrumentation qui aurait permis de contrôler le bien-fondé de cette limite.Les figures 3 et 4, tirées d’essais récents (août 1966), confirment enfin que les réglages appliqués aux machines de Carillon assurent l’autosynchronisation dans la bande optimale de glissement.L'INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 — 25 Essais 1000 MAXIMUM +750 A 800 | /- FERMETURE DU y CHAMP À 0.3 SEC.-200 % -400- LÉGENDE ESSAI NO 3 - 600 MINIMUM —740 A -800 t- sec.FIGURE 6 Variation du courant rotorique avant et après l’application de la tension (Texcitation.CD 1.2 FERMETURE DU CHAMP o 1.0- MINIMUM 0.575 V.REL.LÉGENDE ESSAI NO 4 - t-sec FIGURE 7 Chute de tension enregistrée à la barre 13.8 kV consécutivement au couplage de la machine, lors des essais d’autosynchronisation.— Carillon Les essais préliminaires réalisés à Beauharnois ne visaient qu’à mettre au point la manoeuvre d’autosynchronisation en vue d'une application éventuelle aux alternateurs de Carillon.Carillon étant une centrale de pointe, les arrêts et les démarrages de groupes générateurs y sont fréquents.L’autosynchronisation devient alors une pratique d'exploitation intéressante en raison de sa simplicité.Les essais subséquents, sur les machines de Carillon, voulaient principalement contrôler que le couplage s’y fait dans la bande optimale de glissement.Les mêmes essais nous ont fourni par ailleurs des renseignements précieux sur les grandeurs énumérées ci-dessous.Ces valeurs apparaissent sous forme de courbes à la fin du texte.Elles couvrent quatre essais sur un total de huit.— courant statorique (fig.5) — courant rotorique induit et courant d’excitation après fermeture du champ (fig.6) — fluctuation de la tension aux bornes de l’alternateur (fig.7) — tension aux bornes de l’excitatrice (fig.8) — fluctuation de puissance de la génératrice (fig.9) Les principales caractéristiques calculées de l’appareillage sous essai sont : TURBINE Type Kaplan, Wk2 = 3.2 X 106 lb-pi2 ALTERNATEUR 55,000 kVA, 0.85 FP, 13,800 volts, 74 pôles, 97.3 RPM Wk2 = 73.8 X 106 lb-pi2 xd = 1.04 (v.rel.) x’d = .30 ” x”d = .27 ” xq = .64 ” x’q = .64 x”q = .30 T’d = 1.15 sec T”d = .05 ” TRANSFORMATEUR 13,800 A / 138,000 Y Volts, 3 4> type cuirassé 55,000 kVA Z = 9.1% ONP.Modalités d’application A Carillon, l'ouverture de vannes nécessaire pour entraîner la génératrice à vitesse synchrone à vide est d'environ 13%.Cependant, pour ménager les paliers 26—FÉVRIER 1967 L'INGÉNIEUR au démarrage, elle est fixée à 24% avec une limite de 30%.Le volume d’eau ainsi admis aurait pour effet d'amener la génératrice à vitesse hypersynchrone, n’était un ordre de fermeture qui parvient au système asservi peu avant le régime synchrone.Presque au même moment, à une vitesse de 94.4 tpm, ou glissement de 3%, un signal ordonne l'enclenchement du disjoncteur qui couple l’alternateur au réseau.Ce signal provient de deux tachymètres, l'un mécanique, l’autre électrique qui actionnent deux contacts en série.Le dédoublement des tachymètres a pour but de prévenir un couplage hors de la bande optimale de glissement, advenant une défaillance de l'un ou de l’autre.L’enclenchement du disjoncteur principal provoque à son tour l’émission d’un signal d’enclenchement au disjoncteur de champ.À cause des délais mécaniques, l’enclenchement du disjoncteur de champ survient 0.3 seconde après celui du disjoncteur principal.Il s’ensuit que, durant ce court intervalle, le champ, qui est court-circuité sur une résistance de décharge de 1.68 ohm, a dû porter des courants induits de l’ordre de 750 ampères (voir fig.6).Fait à noter, la résistance de décharge, qui a pour effet de diminuer considérablement la constante de temps du circuit inducteur, augmente la valeur du couple asynchrone.Dans la figure 2, on voit par exemple que la valeur du couple tombe brusquement à la fermeture du champ qui entraîne la mise hors circuit de la résistance de décharge.Le champ ne doit être appliqué qu’après le couplage de l’alternateur au réseau.S’il est appliqué prématurément, la force électromotrice induite peut donner lieu à un couple très puissant (couple synchrone) que la machine ne saurait supporter impunément qu’une fois accrochée.Par ailleurs, si le champ est appliqué trop longtemps après le couplage, le couple synchrone peut s’avérer trop faible, de sorte que le rotor risque, à cinquante pourcent, de s’accrocher d'abord à un pôle du champ tournant d’identité contraire, quitte à s’échapper vers le pôle suivant avec la montée du couple synchrone.La vitesse de montée du couple synchrone dépend de la constante de temps du circuit d’excitation et de l’intensité de la tension d’excitation.On voit (fig.8) qu’à la fermeture, au temps t = 0.3 sec., cette tension n'est même pas encore établie à sa valeur nominale à vide.La régulation de tension, qui s’effectue sous contrôle automatique, ajuste la tension de l’alternateur conformément à la tension de barre qui lui sert alors de référence.On évite ainsi l’échange de puissance réactive entre l’alternateur et le réseau après le couplage.TENSION NOMINALE DE L‘ EXCITATRICE 8 250 VOLTS DC 180 - ^ 160- TENSI0N D'EXCITATION DONNANT Et NOMINAL À VIDE = 87 VOLTS -J 140- 120- FERMETURE DU CHAMP 100- - 1— 87 VOLTS LEGENDE ESSAI NO 4 - t - sec FIGURE 8 Courbes expérimentales illustrant rétablissement de la tension d'excitation au cours du processus d’autosynchronisation.ESSAI NO 3 30 - 20- -20 - -30 - -40 - J PUISSANCE NOMINALE DE L'ALTERNATEUR =46.75 MW.À 0.85 FP t -sec FIGURE 9 Fluctuation de la machine durant les trois premières secondes de l'autosynchronisation.Cette courbe expérimentale représente un couplage à environ 4V2% de glissement.L'INGÉN I EU R FÉVRIER 1967 — 27 Discussion des résultats d'essais La pierre d’achoppement en autosynchronisation est l’effort d’arrachement qui s’exerce sur l’enroulement statorique.La figure 5 établit le parallèle entre le courant d’un court-circuit triphasé pour lequel l’alternateur est conçu et le courant qui circule durant les premiers cycles du couplage.Ce courant atteint, au maximum, 65% de l'intensité du courant de court-circuit.L’effort mécanique imposé au bobinage diminue comme le carré du courant (1); il atteint donc tout au plus 40% de l'intensité en court-circuit.Quant à l’effort de torsion transmis à l’arbre de la turbine, il est négligeable, cet effort est dans le rapport de l’effet volant de la turbine à l’effet volant total du groupe, soit 4% du couple appliqué au rotor.L'enregistrement du va-et-vient de puissance entre l’alternateur et le réseau fournit une image de ce couple.Il atteint son maximum durant la première seconde alors que la machine tire du réseau une énergie synchronisante considérable, après quoi les fluctuations de puissance deviennent oscillatoires, une fois la machine accrochée.Nous avons choisi, pour illustrer ce phénomène, l’essai No 3 qui s’est fait à un glissement de 4Vi% environ (fig.9).La première pulsation de puissance atteint la puissance nominale de la machine après un quart de seconde; elle aurait dépassé cette valeur si le couple actif, n’eût été l’ouverture des vannes à 24%, avait eu moins de force.Par ailleurs, on constate l’apport du couple actif sur la courbe de glissement de la figure 4.Il aurait été normal, dans ce cas, que le pôle passe par 180° pour aller s’accrocher à 360°.Mais à cause du couple actif, le rotor est revenu sur ses pas de 240°, pour finalement se synchroniser à la position 0°.Si on se reporte à la définition du glissement critique, les essais permettent de conclure au couplage à l’intérieur de la bande optimale de glissement dans tous les cas.Une ouverture de vannes plus grande combinée avec une constante de temps plus courte de l’excitation (fig.6 et 8) auraient sans doute pour effet d’élargir la bande admissible de glissement; seule une expérimentation poussée permettrait d'arriver à une conclusion définitive à ce sujet.Pour terminer cette brève analyse, précisons que la tension de barre subit une chute appréciable au moment du couplage (fig.7) et qu’elle n’atteint sa valeur normale qu’après 5 secondes, délai nécessaire pour l’établissement du courant d’excitation.La chute est accentuée du fait qu’une forte impédance, celle du transformateur, s'insère entre la machine et le réseau.Conclusion À ce jour, l’autosynchronisation, telle que réalisée à la centrale de Carillon, a fourni des résultats concluants.Toutefois, le procédé pourrait être amélioré par l’élargissement de la bande admissible de glissement grâce à l'utilisation mieux ordonnée des couples engendrés par la turbine et par le système d’excitation.Ces couples dépendent de systèmes asservis; on ne peut donc les manier sans une connaissance approfondie du comportement de ces systèmes.Pour l’Hydro-Québec, l’autosynchronisation n’apparaît plus uniquement sous le jour d’un procédé sûr et rapide.Il semble, en effet, que cette pratique concourra à une exploitation plus rationnelle des centrales contrôlées du centre du réseau à l’aide de cerveaux électroniques.Autre aspect intéressant de l'autosynchronisation, l'économie de matériel et de temps dans les anciennes centrales qui comportent un grand nombre de génératrices de faible puissance.L’accrochage simultané d’un groupe de machines devenant possible, l’appareillage de commande de même que la manoeuvre s’en trouveraient simplifiés.Des essais sont présentement en cours aux Cèdres, une de nos plus anciennes centrales.À cet endroit, les machines se distinguent par l’absence de régulation automatique de la tension et d'enroulements amortisseurs.L’emploi de certains artifices permettra, espérons-nous, d’obvier à ces particularités.La prochaine étape dans nos études de l’auto-synchronisation aura pour objet la centrale de Manie IL La puissance des machines installées, 140,000 kVA, aussi bien que le système d’excitation ultra-rapide à composants statiques dont elles sont équipées, rendront ces essais très délicats mais fort intéressants.Bibliographie ( 1 ) Connecting Synchronous Machines in Parallel by the Self-Synchronizing Method; L.G.Mamikoniants, CIGRE, rapport 152, 1964.( 2 ) Considérations sur le couplage en parallèle des alternateurs par la méthode de l’autosynchronisation; C.Penescu, CIGRE, rapport 101, 1958.(3) Glissement optimum de l’autosynchronisation des générateurs connectés aux réseaux de transport d’énergie; I.Hano, C.Venosono et H.Yoshikawa, CIGRE, rapport 307, 1960.(4) Autosynchronisation d’un alternateur à grande puissance raccordé au réseau de iHydro-Québec; conférence prononcée à la session 1963 de l’AIEE par H.F.Abbott, A.Gaudette, P.A.Léger, G.Roberge (non publiée).(5) Synchronisateur Brown-Boveri, type F; J.Morin, 1960 tnon publié).28 —FÉVRIER 1967 L'INGÉNIEUR La recherche opérationnelle Son rôle dans lentreprise par CLAUDE PAPION La méthode scientifique, telle que pratiquée en physique, en biologie, en chimie est à la base d’une façon nouvelle d’aborder les problèmes de gestion.Le contrôle des opérations, dans le sens de la poursuite des objectifs fixés par l’Administration de l’Entreprise, est à la veille d’une révolution importante ayant son fondement dans la compréhension de l'influence combinée de l'écoulement de l’information, de la matière, de l’argent, de l'investissement et de la main d'oeuvre.La connaissance de la façon dont ces cinq facteurs agissent les uns sur les autres provoquant parfois des perturbations désagréables pourrait servir à anticiper les effets des décisions, des mesures préconisées, des routines à instaurer, et du choix des investissements.Une brève incursion dans le domaine des concepts nouveaux de gestion devrait convaincre l'Industriel même le plus sceptique, qu’une profession nouvelle, excitante, dynamique, demandant une préparation intellectuelle très poussée, est en voie, non de le supplanter, mais au contraire de lui apporter les éléments essentiels à la pratique de son art : le génie industriel.Nature de la Recherche Opérationnelle Ces concepts nouveaux en matière de gestion forment dans leur ensemble ce qu’il est convenu d’appeler la Recherche Opérationnelle.Diriger les vendeurs vers les clients au bon moment, allouer efficacement les dépenses publicitaires, Monsieur Claude Papion a obtenu une licence es sciences mathématiques de l'université de Rennes et un diplôme d'ingénieur en mécanique de l’Ecole Supérieure d’ingénieurs de Nantes.De plus, il a obtenu une maîtrise ès sciences mathématiques de l'université de Montréal.Monsieur Papion est présentement responsable de tous les travaux de recherche opérationnelle à la Société de Recherches économiques et scientifiques (SORES, Inc.) de Montréal.établir des systèmes de bonis équitables, contrôler les stocks de marchandises brutes ou finies, planifier la production, sont autant de problèmes à la solution desquels la Recherche Opérationnelle s’enorgueillit d’avoir contribué.Ces résultats n'ont pu être obtenus que dans la mesure où la Recherche Opérationnelle est parvenue à évaluer les points critiques indispensables à l’administrateur et à présenter des faits concrets pour supporter et guider son jugement.On peut évidemment prétendre que les administrateurs n'ont pas cessé de faire autre chose depuis les temps les plus reculés.Les grands généraux de l'histoire accomplissaient aussi ce travail d’évaluation des effectifs militaires ennemis, des conditions atmosphériques et géographiques, de ses ressources enfin, avant de donner l’ordre d'attaquer ou de se replier.Les progrès de la science dans tous les domaines ont engendré le fractionnement des tâches, rendant ce travail d’évaluation extrêmement pénible.La Recherche Opérationnelle est avant tout une recherche dans les opérations de l’organisation au service de laquelle elle est utilisée.Cette recherche est d'un genre particulier néanmoins.La matière étudiée n’est pas l’équipement utilisé, ni le moral des participants, ni même les propriétés physiques des articles que l’on fabrique, mais bien l’amalgame de tout ceci, en total, sous forme d'une entité économique.Les opérations ainsi conçues sont soumises à l’analyse au même titre qu'un nouveau détergent subit les tests du chimiste.Ainsi le cerveau humain enregistre toute information provenant du monde extérieur aussi bien que celle relative à l’état de santé de chaque partie du corps.Cette information est analysée, confrontée avec l’expérience passée, voire avec celle de nos aînés (pas toujours hélas), un modèle de la situation se construit L'INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 — 29 et un système de contrôle s’établit.Aussi longtemps que les bruits environnants demeurent à un certain diapason chacun demeure absorbé dans sa tâche .ou sa rêverie.Que le téléphone sonne et le modèle est perturbé.Le centre de commande est immédiatement averti : décision de répondre ou non à la communication peut alors être prise.De la même façon, au niveau de l’organisation de l'entreprise, le but de la R.O.est précisément de mettre au point le système d'information et de contrôle, en un mot le cerveau, dont le poste de commande, en l'occurence, l'administrateur, a besoin.Un chercheur opérationnel reporta sur un encéphalogramme l'histoire économique d'une compagnie, couvrant une période de quatre ans.L'un de ses amis, psychiatre, à qui le graphique fut présenté sans explication, fit le diagnostic suivant : cette personne présente les signes évidents d'un état épileptique caractérisé.La construction d'un modèle de gestion requiert donc : a) la mise au point d’une mesure d'efficacité adaptée à la fonction étudiée considérée dans sa perspective propre par rapport aux objectifs poursuivis par l’organisation tout entière.b) le développement d'un modèle de contrôle des opérations, basé sur les techniques mathématiques, qui tienne compte des objectifs de la fonction étudiée et des contraintes auxquelles elle est soumise, c) l'extraction de l'information nécessaire et suffisante pour que l'administrateur puisse prendre une décision au fur et à mesure que les événements se déroulent, d) la possibilité pour le modèle de suivre l’évolution des conditions extérieures et intérieures tout en tenant compte de l’influence des décisions prises.Formation intellectuelle du chercheur opérationnel Si tel est le rôle de la Recherche Opérationnelle, quelle doit donc être la formation que l'ingénieur industriel se doit d’acquérir.Tout d'abord, il ne fait pas l’ombre d'un doute qu'une solide formation scientifique de base, propre à éveiller et à développer l’esprit d’analyse, soit essentielle.Cependant, à cette formation technique doit s'ajouter une vaste culture générale car l’ingénieur industriel est en contact non seulement avec la matière, mais aussi, et peut-être surtout avec l'homme.Il doit pouvoir communiquer aisément avec l'administrateur ou l'homme d'affaires d'une part, avec l’opérateur sur une ligne d’assemblage, d’autre part.Son rôle est bien souvent celui d'un éducateur et ce, vis-à-vis chaque échelon de l’organisation.Pour le plus grand bien du public, l'évolution rapide de la société moderne requiert une constante adaptation des moyens de gestion, que ce soit au niveau gouvernemental où l'exploitation des ressources naturelles doit être compatible avec la disponibilité des ressources humaines pour ainsi garantir un niveau de vie décent, ou que ce soit au niveau de l'entreprise privée où fondamentalement le même problème d'équilibre se pose.L'ingénieur industriel ainsi placé à l'avant-garde de cette évolution a pour tâche d'en assurer l'harmonie tout en canalisant les débordements possibles.Il paraît superflu d’insister ici sur la formation spécialisée indispensable à la pratique de la Recherche Opérationnelle.Un maçon ne travaille pas sans outils.Le chercheur opérationnel ne peut manquer d'équiper sa panoplie des outils propres à son sort.11 serait trop long peut-être de les citer tous.Mentionnons rapidement : les techniques d’échantillonnage, les techn:ques de gestion des stocks, les techniques d'allocation, les théories des lignes d'attente, la théorie de la décision.Avenir de la Recherche Opérationnelle Notre société est en pleine transformation.Déjà certains débordements sont en voie, si l’on n’y prend garde, de dégénérer non pas irrémédiablement peut- 30—FÉVRIER 1967 L'INGÉNIEUR être, mais suffisamment pour en ébranler les assises.De là à prévoir l'effrondrement de l'édifice est peut-être encore prématuré.Abondance de ressources naturelles, exploitation rare, voire inexistante dans certains secteurs et généralement mal distribuée géographiquement.Ressources humaines nombreuses, peu préparées à s'adapter aux conditions actuelles, ou dirigées sans grande conviction d’ailleurs, vers des débouchés qui n'existent déjà plus.Population concentrée dans la région de Montréal avec au delà .quelques ilôts.Le rôle de la R.O.se situe à deux niveaux, tout au moins dans l’immédiat : a) au niveau gouvernemental d'abord : de quelles ressources humaines, financières, matérielles dispose-t-on ?Selon quel critère peut-on parvenir à les utiliser efficacement pour le plus grand bien de la société tout entière ?b) au niveau de l'entreprise privée : les ressources financières sont assez limitées.En créer de nouvelles ne saurait avoir la moindre chance de succès si déjà dans les entreprises existantes, des méthodes plus efficaces d'exploitation ne sont pas introduites.Sans doute, au préalable certains mythes devront-ils être détruits : i) c'est en premier lieu celui de l’incapacité de l'ingénieur industriel à communiquer efficacement avec l'administrateur qui, à mon sens, est le plus grave.Sa formation intellectuelle en est probablement responsable.L’enseignement supérieur devrait pouvoir y remédier.ii) celui du coût de la R.O.Considérée comme un outil son introduction doit être compatible avec les ressources de l’entreprise.Mais comment assurer à la R.O.la place qu’il convient de lui accorder en supposant pour un moment que son utilité soit reconnue ?i) tout d'abord, l’enseignement supérieur doit dès à présent offrir la formation qu’il convient d’inculquer à l’ingénieur industriel.Mais là encore il s’agit de distinguer entre une demande immédiate qui s’est développée dans l'industrie privée au cours des dernières années, et une demande future encore incertaine.L'établissement de nouveaux programmes présuppose une évaluation précise des débouchés présents et futurs.Le recrutement des professeurs et l'orientation des élèves dès leur entrée dans les cadres de l’enseignement supérieur, doivent être étudiés avec soin.L’École Polytechnique a dès cette année entrepris cette tâche.ii) la Société canadienne de Recherche Opérationnelle dont les membres ont déjà reçu cette formation, peut-être de façon incomplète, j’en conviens, est disposée à participer à l’élaboration de tels programmes en s’appuyant sur l’expérience déjà acquise.iii) mais le mot de la fin revient à l'homme d'affaires, à l'administrateur.La Recherche Opérationnelle ne saurait s'implanter que dans la mesure où il est convaincu lui-même de son utilité.Il est bien évident qu'un outil nouveau n'a aucune chance d'être introduit sur le marché avec succès, si sa première sortie ne s’accompagne pas d'une certaine publicité; que celle-ci ait laissé à désirer dans le cas de la R.O., c’est bien possible.Cependant que son acceptation, même dans les milieux avertis soit si lente est un sujet déconcertant.Peut-être l’administrateur est-il trop préoccupé par les décisions qu’il lui faut prendre au jour le jour, pour s'attarder outre mesure sur leurs effets, à longue échéance, que la Recherche Opérationnelle tente de prévoir.Je crois fermement que des rencontres fréquentes entre l’homme d'affaires, l’enseignement supérieur et la Société de R.O.peuvent très efficacement résoudre le problème délicat de l'introduction de la R.O.dans l'entreprise, quelle soit privée ou gouvernementale.Oui fera le premier pas ?L'INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 — 31 Lordinateur électronique et la solution des problèmes de structure par MAURICE D’ARCY L’ordinateur électronique est aujourd’hui très accepté comme méthode de calcul en structure et dans tous les domaines du génie en général.Cependant, le volume d’ouvrage que l'on effectue actuellement à l’aide de ces machines est relativement modeste comparé à celui fait avec des méthodes manuelles.Il y a peut-être plusieurs raisons pour ceci, mais la principale réside dans le fait que plusieurs ingénieurs demeurent encore sceptiques quant aux avantages apportés par l’ordinateur électronique.Étapes à suivre pour solutionner un problème à l’aide d’un ordinateur électronique Identification du problème Ceci est une question de choisir une méthode d'approche générale, décidant des différents résultats qu'on veut obtenir, en spécifiant toutes les données nécessaires ainsi que les limites du programme.Pour certaines applications, cette étape est très simple, tandis que pour d'autres, ceci peut demander assez de travail.Pour cette étape, l'ordinateur n'est d’aucune utilité.Description mathématique Il y a comme règle générale plusieurs façons de décrire un procédé mathématiquement.Dépendant du problème que l'on a à résoudre, l’ingénieur peut trouver des formules mathématiques standard ou s’il n’y en a pas qui s'appliquent, il devra dériver lui-même les Monsieur Maurice D’Arcy est un ingénieur civil, diplômé de l’Ecole Polytechnique de Montréal, en I960.Il obtenait une maîtrise en structures de l’université de l’Illinois, Etats-Unis, en 1962.Présentement, il est en charge du département de Structures pour le bureau d’ingénieurs-conseil Régis Trudeau & Associés, à Montréal.formules dont il a besoin.Cette étape requiert une connaissance approfondie du problème ainsi que des mathématiques qui s’y rapportent.Les formules mathématiques ordinairement employées ne sont peut-être pas toujours acceptables dans le langage de la machine, puisque l'ordinateur électronique ne peut faire que des opérations mathématiques et prendre des décisions quantitatives seulement.Les fonctions trigonométriques, les équations différentielles, les intégrales, les racines carrées, les logarithmes pour n’en nommer que quelques-uns, doivent être exprimés en terme d’opérations arithmétiques.Connu sous le nom d’analyse numérique, cette branche des mathématiques qui est beaucoup plus vieille que les ordinateurs électroniques est dédiée à la solution de problèmes numériques.Considérons par exemple, les méthodes de calcul employées pour trouver la solution d'un système d’équations algébriques linéaires.Pour n’en mentionner que quelques-unes seulement, nous avons la règle de Cramer, la méthode d'élimination de Guauss, la méthode de relaxation etc.L’analyse numérique étudie ces différentes méthodes en appuyant sur les questions importantes, comme l’estimation des erreurs ainsi que le taux de convergence.La programmation Pour bien comprendre ce qu’est la programmation considérons d’abord comment on se sert d'un “desk calculator”.L’opérateur entre des nombres sur le clavier et presse un bouton marqué +, —, X, a-, dépendant de l'opération désirée.La machine alors calcule mécaniquement les résultats.Un procédé semblable ne pourrait pas être employé avec un ordinateur électronique car il y aurait énormément de perte de temps.En effet, dans le temps nécessaire à presser le bouton pour faire une addition, la calculatrice peut 32 —FÉVRIER 1967 L'INGÉNIEUR actuellement faire des milliers d'additions.Comme ces machines sont assez dispendieuses à opérer, par raison d’économie, une méthode d'approche complètement différente a due être employée.L'homme doit faire sa part de travail avant que le problème arrive à la calculatrice.Pour procéder de cette façon, le problème devra être étudié très minutieusement en détail à l'avance.Comme nous l'avons déjà mentionné, l'ordinateur électronique peut effectuer un nombre limité d'opérations de base, quelques-unes aussi simples que l'addition et d'autres beaucoup plus sophistiquées.La solution de n'importe quel problème doit être exprimée comme une séquence de ces opérations de base.Cette séquence est appelée un programme et sa préparation est appelée la programmation.Avant que la machine puisse répondre au programme, celui-ci devra être exprimé en un certain code que la calculatrice pourra obéir.Les différentes étapes de calcul sur un ordinateur sont semblables à un chemin de fer, pour lequel les rails (le programme) sont posées à l’avance.L'ordinateur commence au début des opérations et suit exactement le tracé prévu par le programmeur.Exactement comme le train sur un chemin de fer, de temps en temps l'ordinateur fait une pause pour donner et recevoir des informations.Le problème de programmes est le problème de poser les rails que l’ordinateur va suivre exactement, de façon à résoudre les problèmes.La programmation est pleine d'embûches, car communiquer avec l'ordinateur c’est exactement comme communiquer avec un robot qui a un vocabulaire très restreint et qui suit à la lettre tout ce qu'on lui dit.Il ne peut exercer aucune originalité alors nous devons prévoir toutes les possibilités.Il serait bon d’ajouter ici qu'une fois le programme écrit, il peut être employé aussi souvent que désiré, avec des données différentes.Par exemple, un programme qui a été écrit pour trouver l'inverse d’une matrice peut être employé pour inverser une très grande variété de matrices.L’effort intellectuel nécessaire pour écrire le programme n’a pas à être rejeté, en autant que le programme a été conservé.Une librairie de programme représente le fruit de plusieurs centaines d’heures de programmation.Vérification du programme Il y a très peu de chances que le programme soit sans erreur, la première fois qu’il est essayé sur l’ordinateur.Dans certains cas, la machine arrêtera complètement en essayant d’exécuter une instruction qui n’est pas dans son vocabulaire, ou une erreur de logique dans la programmation.Si la machine se rend jusqu’à la fin du programme, c’est-à-dire donne des résultats, ces résultats au début sont souvent erronés.C’est pourquoi on doit s’assurer que les erreurs soient cor- rigées afin que le programme accomplisse exactement ce que l’on veut qu'il fasse.Savoir détecter une erreur dans un programme, est aussi important que d'écrire le programme.Production Finalement, le programme peut être combiné avec les données d'un problème et passer sur l’ordinateur.Ordinairement plusieurs séries de données sont fournies à l'ordinateur en même temps.Cette étape peut prendre de quelques secondes à plusieurs heures, dépendant du problème et de l’ordinateur électronique employé.Quand un problème est-il trop petit ou trop grand pour un ordinateur électronique La vitesse et la capacité de la mémoire limite habituellement l'ordre de grandeur des problèmes qui peuvent être résolus sur un ordinateur en particulier.Certainement un programmeur d'expérience peut pousser une calculatrice à l’extrême de ses capacités, mais il reste toujours certains problèmes qui ne sont simplement pas pratiques sur un ordinateur en particulier Dans ce cas, il faut recourir à un ordinateur plus puissant ou subdiviser le programme en différentes parties.Pour ce qui est de savoir quand un problème est trop petit pour justifier l'emploi d'un ordinateur, il n’y a pas deux personnes qui sont d'accord sur ce point.Un programmeur expérimenté qui a accès à un ordinateur peut l’employer aussi facilement qu’une règle à calcul et il préférera écrire un programme plutôt que d’évaluer à la main quelques (X) pour plus de 10 valeurs de X.Il y a au moins trois (3) critères importants qui justifient l'emploi d'un ordinateur électronique pour la solution de petits proplèmes.1 ) Le temps.2) Le coût.3) L’exactitude des résultats.Supposons que le temps est le facteur principal.En estimant le temps requis pour un problème, nous devons considérer toutes les étapes en partant des données du début jusqu'au résultat final.Lorsqu'un ordinateur électronique est employé pour solutionner un problème, chacune de ces étapes doivent être considérées; la programmation, la préparation des données sur les cartes, la vérification du programme, le temps d'opération de la machine et finalement la tabulation des résultats.Pour un programme assez simple, la programmation peut représenter seulement une petite fraction du temps total.Si le programmeur L’INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 — 33 t ooooooooSS S ! o o o • tLâT.VfS FIGURE 1 P * ik P « 5k ‘ [\\\\\\\\\\^^ r *.2k y/7/7/y^\\\\\\\\\\\\\\\\ 8'-0" r 20'-0" V-0“ V-0“ 3-0“ frtf 13-0" 1 * .; ' ' .' 13 -0 ! 12 ‘0 I 15 -0 12"* 18" 12"* 18" I2"x 14" 12"* 14" FIGURE 2 est inexpérimenté ou si la calculatrice n’est pas facile d'accès, un calculateur à main peut actuellement être plus efficace.Coût L’ordinateur électronique est actuellement économique quant au nombre de calculs qu’il effectue par dollar.Cependant, le temps du programmeur ou de l'ingénieur qui prépare le programme est assez dispendieux.De plus, pour un problème qui nécessite seulement quelques opérations et plusieurs données, la préparation des cartes pour ces données peut représenter un pourcentage assez appréciable du coût total.Exactitude des résultats Finalement, un mot au sujet de l'exactitude des calculs.L’exactitude d’un opérateur sur un “desk calculator” est très variable.Plus les calculs sont compliqués, plus il y a de chance qu'il y ait des erreurs.Les tables peuvent être mal lues, les nombres transposés, les décimales aux mauvais endroits, etc.Par contre, l’ordinateur électronique est très fiable.Ces machines peuvent faire des millions d’opérations sans erreur et de plus, peuvent faire des opérations très compliquées aussi précises que des opérations très simples.Au fait, la plupart des ordinateurs sont vérifiés quotidiennement.Comme on peut le constater, la façon de juger quand un problème est trop petit pour un ordinateur dépend de plusieurs facteurs.Applications Il y a en structure énormément de problèmes qui se prêtent très bien à l’utilisation des ordinateurs électroniques, comme dans le domaine des ponts, des bâtiments etc., et pour illustrer les avantages de ces machines, nous allons donner quelques exemples pratiques.1 ) Ponts et Viaducs Dans le domaine des ponts et viaducs, il y a beaucoup de calculs répétitifs, qui sans être compliqués, sont très laborieux pour l'ingénieur en structure.Il serait peut-être intéressant ici de mentionner qu’actuel-lemcnt en France, plus de 873 ponts ou viaducs ont été calculés à l’aide d'ordinateurs électroniques.Le calcul de ces structures avec un ordinateur électronique pourrait être subdivisé en parties, comme suit : a) Le calcul des lignes d'influence.b) Le calcul des moments dus à la C.M.et C.V.Uniforme.c) Le calcul des moments dûs à la C.V.camions.d) Calcul de la déflexion.Il serait trop long ici de présenter en détail tous ces programmes, mais pour illustrer les avantages que représentent l’ordinateur électronique, nous allons calculer les ordonnées des lignes d’influence pour moments, pour un pont de trois travées continues, à moment d'inertie variable (voir fig.No 1).Dans le but de réduire au minimum le temps de préparation des données et de faciliter le travail de l'utilisateur, on a essayé de limiter dans la mesure du possible, les renseignements à fournir à l’ordinateur.Tableau I Note : les moments sont donnés en kips-pouce.MEMBER JOINT AXIAL FORCE SHEAR EURCE BE NO 1 No MOMENT 1 3 51.3831880 -6.2753921 -297.2413376 1 Z -51.3831880 6.2753921 -606.4151104 2 6 77.2792848 4.3378850 212.8453024 Z 5 -77.2792848 -4.3378850 411.8101376 3 9 15.3375262 1.9375135 95.3564560 3 8 -15.3375262 -1.9375135 183.6454880 4 Z 16.9218242 -6.1592261 -433.0763776 4 1 -16.9218242 6.1592261 -453.8521792 5 5 26.1739280 4.5863943 324.2924640 5 4 -26.1739280 -4.5863943 336.1483136 0 8 4.9042454 1.5728378 113.0042112 6 7 -4.9042454 -1.5728378 113.4844288 7 Z 0.1161650 34.4613608 1039.4914432 7 5 -0.1161650 37.5386376 -1408.7647360 8 5 0.3646745 13.5667182 672.6621120 8 8 -0.3646745 10.4332814 -296.6496992 9 1 6.1592367 16.9218262 453.8521984 9 4 -6.1592367 19.0781728 -712.6138176 10 4 1.5728409 7.0957543 376.4654912 10 7 - 1.5728409 4.9042454 -113.4844336 34— février 1967 L’INGÉNIEUR 0 6 ^ Pour ce problème, tout ce que nous avons besoin est le nombre de travées du pont, la longueur de chacune des travées ainsi que l’inertie des poutres.Le temps d'exécution pour la série complète des lignes d’influence est d'à peu près 6 secondes et le temps total sur la machine, incluant la compilation des données et des résultats est d’environ une minute.Calculs des dalles et poutres continues dans un bâtiment en béton armé Habituellement, l’ingénieur détermine approximativement les dimensions des dalles et des poutres et une fois qu'il a ces dimensions, il détermine les sections d’acier requises soit en employant la méthode des coefficients, la méthode de distribution des moments, ou graphiquement par la méthode des points fixes.Puis ensuite dans le cas des poutres, il procède au calcul des étriers.Comme nous le voyons, pour un plancher de béton, l'ingénieur passe une bonne partie de son temps à calculer les aciers.Avec l’ordinateur électronique, l’ingénieur dimensionne simplement les dalles et les poutres et la machine calcule ensuite exactement les moments négatifs et positifs, la section d’acier requise en positif et négatif, vérifie s’il est nécessaire de placer des aciers en compression, et si tel est le cas, donne la section de ces aciers en compression.Ensuite la machine calcule les réactions, le cisaillement à différents points sur les poutres et détermine ensuite la grosseur des étriers à employer ainsi que l’espacement de ces étriers.Pour des bâtiments assez standard, la machine peut dimensionner aussi les dalles et les poutres et les seules données requises sont le chargement et les portées.La fig.No 2 représente une série de poutres continues, avec porte-à-faux à une extrémité.Nous avons assumé pour cet exemple, que les colonnes extrêmes étaient rotullées au haut, mais n'importe quel encastrement peut être assumé.De plus, on notera que l’ordinateur prend en considération la largeur de la colonne pour déterminer l’acier requis au-dessus du support.Tableau II Note : les moments sont donnés en kips-pouce.nTiHiiimiiiiiiin i.2 2 0‘- 0" RIGIDITE R E LAT I VE •30 0 -i- 67 9 - 26 65 -65 0 -46.24 7rf777 FIGURE 3 Le programme a été fait pour accommoder des charges uniformes et des charges concentrées.Le tableau No 1 donne les résultats obtenus.Pour la solution des deux exemples que nous venons de présenter, l'ordinateur électronique IBM 7044 a été utilisé et le langage Fortran IV a été employé pour la programmation.Exemple : cadre rigide La solution d’un cadre rigide simple ne représente aucun problème en employant la méthode de distribution des moments ou la méthode “slone deflection”.Mais si nous avons à calculer le vent ou l’effet d’un tremblement de terre sur un édifice, le déplacement latéral ou le nombre d'équations à résoudre limitent l'emploi des méthodes conventionnelles et on est obligé de recourir à des méthodes approximatives.Pour la solution des cadres rigides, des fermes etc., le langage “Stress” (Structural Engineering System Solver) est d'une grande utilité pour l'ingénieur en structure.L'ordinateur donne les moments, la force axiale et le cisaillement dans chaque membrure, les réactions, ainsi que le déplacement et l'angle de rotation des joints.La figure No 3 montre le cadre employé pour l'exemple, ainsi que les moments obtenus.Les tableaux Nos 2 et 3 donnent les résultats MEHBtR JOINT 1 3 1 2 2 6 2 5 3 9 3 8 4 2 9 I 5 5 5 4 6 8 O 7 7 2 7 b 8 5 8 8 9 l 9 * 10 9 10 7 AXIAL FORCE -2.9337791 2.9337791 1.400 798 7 -1.*007987 1.*32980* -1.532980* -0.8050*12 0.8050*12 0.3155*20 -0.3155*20 0.*894993 -0.*89*993 2.757*599 -2.757*599 0.9583309 -0.9583309 2.8270*83 -2.8270*83 0.7205*57 -0.7205*57 SHEAR FORCE 3.2153395 -3.2153395 3.9056521 -3.9056521 1.678961* -1.678961* 1.1728*38 -1.1728*38 2.106*953 -2.106*953 0.7206056 -0.7206056 -2.1287379 2.1287379 -1.0*3*812 1.0*3*812 -0.8050*11 0.8050*11 -0.*89*993 0.*89*993 BENDING HOME NT 280.61397** 182.39*90*0 33*.*735*88 227.9*03520 156.075510* 85.69*9208 76.160810* 92.728702* 1**.*032656 158.9320560 **.73829*0 59.028918* -258.5557*72 -252.3*13536 -120.0022560 -130.*33222* -92.7287080 -100.*81166* -58.*509056 -59.0289232 L’INGÉNIEUR FÉVRIER 1967 — 35 ttfcAH NJ.0.0 0.1 0.2 0.3 Tableau III 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 © 6 -lui.68 -66 .46 -10.91 21.64 42.19 50.73 47.28 31.83 4.37 -35.08 -77.05 © 6 A.66 2.48 0.49 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.57 3.45 ® 6 1.12 -0.00 -0.00 0.94 1.83 2.21 2.06 1.38 0.93 -0.00 -0.00 © 6 168.1