Mines-Ponts 2021 MP Sciences industrielles de l'ingénieur : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles de l'ingénieur du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2021, filière MP, en 3 heures. Thème : Bassin de traction d'un laboratoire d'hydrodynamique : chariot et batteur à houle.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Parties 2.1 et 2.2 : accélération minimale et facteur de frottement. Profil de vitesse trapézoïdal du chariot et accélération minimale pour une durée de mesure donnée, puis moment dynamique d'une roue motrice, théorèmes de la résultante et du moment dynamiques pour les actions du rail, lois de Coulomb et choix du matériau de bandage avec un coefficient de sécurité.
  À revoir : Description et paramétrage du mouvement d'un point, Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Partie 2.3 : système de levage. Chaîne de transmission moteur, roue et vis sans fin, réducteur puis pignon et crémaillère : gains cinématiques du schéma-blocs, vitesse de la tige de vérin et temps de manœuvre comparé au cahier des charges.
  À revoir : Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages, Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• Partie 3 : asservissement en vitesse du chariot. Gains du capteur, de la roue libre et du réducteur épicycloïdal, adaptation de la consigne, influence de la perturbation due à l'eau sur la réponse en régime permanent, puis choix d'un correcteur proportionnel intégral par compensation de pôle, marge de phase, forme canonique du second ordre et temps de réponse lu sur un abaque et sur une simulation.
  À revoir : Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs, Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages
• Partie 4 : génération d'une houle régulière. Fermeture géométrique du batteur et linéarisation de l'allongement du vérin, puissance de l'action hydrodynamique de l'eau sur le volet obtenue par intégration, houle la plus énergivore et amplitude du vérin lue sur un diagramme de Bode, puis théorème de l'énergie cinétique, surface utile d'un vérin double effet et puissance électrique du groupe hydraulique avec les rendements.
  À revoir : Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures, Énergétique : puissances, théorème de l'énergie cinétique, rendement

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Description et paramétrage du mouvement d'un point
• Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages
• Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs
• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Énergétique : puissances, théorème de l'énergie cinétique, rendement

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