CNC 2022 PSI Sciences industrielles : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2022, filière PSI, en 4 heures. Thème : Centre d'usinage à grande vitesse (UGV).

Ce que traite le sujet, partie par partie

• A. Exercice préliminaire. Structure d'un axe de la machine, torseur d'action transmissible, vitesses par dérivation et par composition, puis modèle d'asservissement en schéma-blocs.
• B. Exigence « enlèvement de l'outil ». Solution technologique de déplacement de la broche, pré-actionneur et câblage d'un circuit hydraulique.
• C. Mécanisme de verrouillage et de déverrouillage de l'outil. Mobilité et degré d'hyperstatisme, liaison équivalente et solution isostatique sur document réponse, vitesse de glissement au contact entre le levier et le galet et solution pour la réduire, puis étude statique de l'effort du levier sur la tige.
• D. Étude du centre UGV. Centre d'inertie et moment d'inertie d'une pièce tournante, équilibrage dynamique, torseurs cinétique et dynamique, couple de l'actionneur, puis inertie équivalente de la chaîne moteur, réducteur et vis-écrou, frottement de Coulomb et théorème de l'énergie cinétique pour le couple moteur.
• E. Asservissement en position des axes. Analyse fréquentielle, choix et réglage d'un correcteur à avance de phase, marge de phase et vérification graphique des performances.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
• Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Géométrie des masses : centre d'inertie, matrice d'inertie, théorème de Huygens
• Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages

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