Mines-Ponts 2025 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 2025, filière MP, en 3 heures. Thème : Goniomètre de cristallographie à actionneurs piézoélectriques.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie 2 : modélisation des chaînes fonctionnelles. Chaîne de puissance de l'axe de rotation étudié complétée à partir d'un diagramme de blocs internes.
  À revoir : Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML, Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• Partie 3 : choix des actionneurs. Déplacements des deux actionneurs linéaires pour deux mouvements simples, équation du second degré obtenue par fermeture géométrique et choix de la course dans un catalogue, puis étude statique plane : solide soumis à deux glisseurs et effort de l'actionneur le plus sollicité.
  À revoir : Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Parties 4.1 et 4.2 : stabilité et précision de l'actionneur. Modèle électromécanique d'un actionneur piézoélectrique : équations différentielles, schéma-blocs, fonction de transfert d'ordre trois, pôles et stabilité, forme canonique, réduction d'ordre et valeur finale du déplacement pour un échelon de tension.
  À revoir : Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs, Équations différentielles linéaires du second ordre
• Parties 4.3 et 4.4 : mode d'approche par adhérence et glissement. Diagrammes de Bode asymptotiques, pulsation de résonance et amplification du déplacement, puis théorème de la résultante dynamique sur le coulisseau avec frottement de Coulomb : accélération maximale sans glissement, facteur de frottement et effort minimal pour obtenir le glissement.
  À revoir : Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Partie 5 : synthèse des performances en précision et en rapidité. Lecture de simulations : phases d'adhérence et de glissement en mode d'approche, vitesse de rotation, puis valeur finale et temps de réponse à 5 % en mode de positionnement fin.
  À revoir : Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs
• Équations différentielles linéaires du second ordre

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