• associer un modèle à un système ou à son comportement.
• Préciser ou justifier les limites de validé du modèle

En raison d'un dysfonctionnement du très bon site NewEcLigne (initialement EcLigne), les activités introductives se feront à partir du document ci-après. Les fichiers nécessaires aux fonctionnement sont mis en ligne sur le réseau du lycée et le cas échéant partagé sur le Drive de la classe.

Activités NewEcLigne (à partir des fichier mis à disposition)









Les liaisons mécaniques (document à imprimer pour noter les notions abordées sur les activités NewEcLigne)









Cours : Modélisation cinématique des mécanismes








• Animation des liaisons



Document ressource "liaisons mécanique et schémas cinématiques"

• Activité "Assemblage étau + création liaison hélicoïdale"
Télécharger le modèle SolidWorks
• Ouvrir le logiciel SolidWorks puis depuis SolidWorks ouvrir l'assemblage "EtauComplet2010.SLDASM". Cet assemblage correspond au travail final que nous vous proposons dans la présente activité.


• Visionner la vidéo ci-contre qui vous montrent l'objectif de l'activité et vous présente quelques rudiments indispensables à l'utilation de SolidWorks.


• Depuis SolidWorks, ouvrir le fichier "etauCompletSansContrainte.SLDASM" et visionner les vidéos suivantes et reproduire au fur et à mesure les assemblages réalisées.


• Activité "Pilote automatique de bateau : Schéma cinématique"
  Télécharger le modèle SolidWorks


• Activité "Barrière Sympact : Schéma cinématique"
  Télécharger le modèle SolidWorks

• associer un modèle à un système ou à un comportement
• préciser ou justifier les limites de validité du modèle envisagé

• Cours "Vérification des performances cinématiques"










• Cours "Vérification des performances cinématiques - applications élémentaires"





• Document ressources "Torseurs des actions mécaniques et cinématiques des liaisons élémentaires"











• 
  Cours lois d'entrée / sortie des mécanismes de transmission






• Pour agrémenter le cours manuscrit :
Imprimés multiples du pendule
Pendule pour le vidéo projecteur

• Trouver les vitesses de rotation de chacun des axes ainsi que la vitesse de rotation de la nacelle par rapport au sol

Imprimés multiples du mécanisme "bielle manivelle"
Bielle Manivelle pour vidéo projecteur

La représentation schématique de la bielle au format SolidWorks est disponible ici sans étude de mouvement et ici avec étude de mouvement
• Sensibilisation à la cinématique : EcLigne.
  (Traiter les thèmes : trajectoire, translation, rotation, mouvement plan et composition de vitesses)
  (Les animations Flash ne fonctionnant plus, il est nécessaire de télécharger le dossier zippé et procéder comme montré au lycée : ouvrir deux fenêtres de l'explorateur windows et faire glisser les fichiers *.swf sur le fichier FlashPlayer.exe)

• Travail dirigé flash - Voiture Tamiya
  
  
  
  
  
  
  
• Travail dirigé Portail - Détermination des caractéristiques du vérin
  
  
  
  
  
• Robot industriel ABB IRB 1600
  
  
  
  
  
• Travail dirigé flash - trajectoires
• Travail dirigé flash - mouvements relatifs


• TD Lois d'entrée sortie des mécanismes de transmission.






• TD Lois d'entrée sortie des mécanismes - Chateaubriand








• TD Transmission de mouvement tapis de course.

Un club amateur de modélisme vous demande de prédire les performances de la voiture Tamiya en fonction de différentes configurations.

Nous souhaitons savoir si les performances cinématiques de la voiture annoncées par le constructeur sont fonction du nombre de passagers.

A travers cette activité, vous allez utiliser la représentation schématique de SolidWorks couplée à l'analyse de mouvement afin de déterminer la vitesse maximale du bras pour éviter l'évanouissement des personnes présentes dans la nacelle.

Avant de débuter l'une des deux sous-activités proposées il est vivement conseillé de prendre connaissance des vidéos ci-après vous permettant de prendre en main le logiciel Tracker (logiciel d'analyse cinématique ... entre autres!) et d'assimiler le concept de modèle (qu'il soit mathématique, multiphysique ou volumique).

Les ressources nécessaires à la reproduction des tutoriels sont disponibles ci-après :

• Tracker et modèle mathématique (ou physique)
  • Vidéo plan incliné
• Tracker et modèle multi-physique (OpenModelica)
  • Vidéo Jumping Sumo - avance"
  • Modèle OpenModelica
• Tracker et modèle volumique (SolidWorks)
  • Vidéo Systeme Masse Ressort"
  • Modèle Systeme Masse Ressort-SolidWorks

Passons à présent aux deux sous-activités proposées. Elles s'articulent autour de deux systèmes :

• La lyre de spectacle
• La barrière Sympact

Les élèves forment des groupes de trois répartis en îlot et choississent une seule des deux sous-activités suivantes.

Sous-activité 3.1 :

Lyre de spectacle - Caractériser les écarts entre le modèle SolidWorks et le système réel

Sous-activité 3.2 :

Barrière Sympact - Caractériser les écarts entre le modèle SolidWorks et le système réel

A partir de la vidéo suivante : 0-333 km/h Porsche 991

• Déterminer l'accélération moyenne de 0 à 100km/h, de 100 à 200km/h, de 200 à 250km/h et enfin de 250 à 300km/h

• Estimer par le calcul les vitesses atteintes à chacun des seuils ainsi que la distance parcourue.

• Appliquer le principe fondamental de la dynamique (PFD) en vue de déterminer les grandeurs "couple", "force", "vitesse" d'un système dans les régimes transitoires;
• Utiliser modeleur volumique en modèle de représentation schématique pour déterminer les grandeurs "couple", "force", "vitesse" sur des systèmes complexes;
• Utiliser un modèle multi-physique pour évaluer l'évolution de des grandeurs effort/flux électrique (tension, courant) liées aux grandeurs effort/flux du domaine mécanique.

• Etablir de façon analytique les expresssions d'efforts (force, couple) et de flux (vitesse, fréquence de rotation);
• Traduire de façon analytique le comportement d'un système.

Une partie de ce cours fait l'objet d'un cours manuscrit. Les contenus suivants sont abordés dans cette séquence :

• Modélisation des actions de contact (Adhérence et frottement) - Loi de Coulomb
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• Modélisation de la résistance au roulement
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• Principe fondamental de la dynamique (PFD) :
  
  
  • Théorème de la résultante dynamique
  • Théorème du moment dynamique
  
  
  
  
  
  
  
  
• Modélisation du couple résistant équivalent et de l'inertie équivalente ramenés sur l'arbre moteur
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

Ressources pour le cours

Formulaire des matrices d'inertie

Pour agrémenter le cours :

Application du théorème de la résulante dynamique appliqué à une masse en translation :

• Modèle SolidWorks (modeleur volumique)
  (Télécharger fichier SW) ;
• Modèle OpenModélica (Multi-physique)
  (Télécharger fichier Omedit).

Application du théorème du moment dynamique appliqué à un cylindre en rotation :

• Modèle SolidWorks (modeleur volumique)
  (Télécharger fichier SW) ;
• Modèle OpenModélica (Multi-physique)
  (Télécharger fichier Omedit).

Application du théorème du moment dynamique appliqué à une barrière levante :

• Modèle SolidWorks (modeleur volumique)
  (Télécharger fichier SW) ;

TD1 - Principe fondamental de la dynamique (PFD)

TD2 - Principe fondamental de la dynamique (PFD)

TD3 - Principe fondamental de la dynamique (PFD)

La présente activité a pour finalité de vous faire appliquer le principe fondamental de la dynamique dans un cas simple et de comparer les résultats obtenus de manière analytiques avec ceux obtenus par un modèle OpenModelica ainsi que ceux donnés par la vidéo du décollage.

La présente activité a pour finalité de vous familiariser avec les relations pouvant exister entre les grandeurs efforts-flux des domaines mécanique et électrique.

La présente activité a pour finalité de faire investiguer les élèves autour d'un mécanisme bielle manivelle d'une trappe de cave afin de déterminer si la pose d'un ressort est opportun quant au choix du moteur et de l'énergie consommée.

• Décrire les liaisons entre les blocs fonctionnels;
• Identifier l'organisation structurelle.

• Comparer les résultats simulés avec les exigences du cahier des charges et interpréter les résultats.

• Associer un modèle à un système ou à son comportement ;
• Préciser ou justifier les limites de validité du modèle envisagé.

• Choisir et mettre en oeuvre une méthode de résolution ;
• Simuler tout ou partie d'un système à partir d'un modèle fourni.

Cours régulation et asservissement

Pour agrémenter le cours :

Régulation de vitesse d'une voiture- Vi LabView

Régulation de vitesse d'une voiture - Modèle OpenModelica

La présente activité a pour finalité de vous familiariser avec la structure PID très utilisée en régulation ou asservissement.

Lors de l'activité on vous demande de réaliser la régulation de vitesse de la charge du palan de spectacle.