Mines-Ponts 2024 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 2024, filière PSI, en 4 heures. Thème : Inverseur de poussée électrique eTras d'une nacelle d'avion.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie 2 : mise en situation du système étudié, comparaison avec les autres systèmes de freinage. Décélération et distance d'arrêt d'un avion par le théorème de l'énergie cinétique sous forme intégrée, programme Python d'intégration par la méthode d'Euler explicite, puis comparaison des distances d'arrêt avec et sans inverseur sur piste sèche et glacée.
  À revoir : Énergétique : puissances, théorème de l'énergie cinétique, rendement, Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions
• Partie 3 : analyse de la chaîne structurelle de l'eTras. Chaînes de puissance et d'information d'un actionneur unique entraînant quatre systèmes vis-écrou par flex-shafts, et schéma-blocs fonctionnel de l'asservissement.
  À revoir : Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance, Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs
• Partie 4 : modélisation du système en aval des flex-shafts. Loi entrée-sortie entre l'ouverture des volets et la translation de la nacelle, course et temps d'ouverture, torseur de l'action de l'air sur un volet, inertie équivalente et couple sur la vis par un théorème énergétique, puissance du moteur, puis degré d'hyperstatisme du mécanisme.
  À revoir : 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, Énergétique : puissances, théorème de l'énergie cinétique, rendement, Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique, Mobilité, hyperstatisme et petits déplacements
• Partie 5 : asservissement de la chaîne de transmission de puissance. Modèle du moteur à courant continu et boucle de courant corrigée, comportement en torsion des flex-shafts et écart de vitesse sous une rampe, puis réglage d'un correcteur à avance de phase pour l'asservissement en position de l'arbre moteur.
  À revoir : Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs
• Partie 6 : conclusion. Bilan de la validation des exigences du diagramme des exigences.
  À revoir : Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Énergétique : puissances, théorème de l'énergie cinétique, rendement
• Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions
• Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs
• 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
• Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
• Mobilité, hyperstatisme et petits déplacements
• Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML

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