Mines-Ponts 2023 PSI 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 2023, filière PSI, en 4 heures. Thème : Sismomètre SEIS de la sonde InSight : pendule du sismomètre VBB.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie 2 : réglage de la position d'équilibre du pendule. Contrepoids compensant l'écart de pesanteur entre la Terre et Mars par une équation d'équilibre, mécanisme de translation du centre d'inertie : graphe des liaisons, hyperstatisme, joint d'Oldham, rapport de transmission d'un réducteur à étages et déplacement par pas moteur, puis précision avec la non-linéarité au changement de sens.
  À revoir : Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage, Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique, Mobilité, hyperstatisme et petits déplacements, Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages, Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Partie 3 : caractérisation dynamique de l'ensemble mobile. Matrice d'inertie et plan de symétrie, moment cinétique et moment dynamique du pendule dans un bâti non galiléen, équation du mouvement linéarisée et fonction de transfert canonique, puis choix de la raideur du couple ressort et articulation selon la stabilité et la pulsation propre.
  À revoir : 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, Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs
• Partie 4 : performances de l'asservissement. Asservissement en tension par bobines de contre-réaction haute et basse fréquence : fonction de transfert, stabilité, choix des gains, erreur statique, amplification maximale, puis nature du filtre réalisé par le pendule asservi.
  À revoir : Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
• Mobilité, hyperstatisme et petits déplacements
• Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages
• 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
• Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs

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