3.2. Comportement mécanique des produits
3.2.1. Concept de mouvement
Degré de mobilité
Degré de mobilité d'une structure matérielle :
structure matérielle mobile (mécanisme) ;
structure matérielle immobile (structure fixe).
IT | I2D | AC | ITEC | EE | SIN |
|---|---|---|---|---|---|
 |
Identifier le type de structure matérielle en fonction de son degré de mobilité, en vue de différentier principalement les structures à objectif d'immobilisme (ossatures, châssis) et les structures matérielles devant permettre ou effectuer des mouvements (mécanismes). Pas de calcul du degré de mobilité.
Mouvements
Mouvements des mécanismes (en lien avec la modélisation des liaisons) :
rotation autour d'un axe fixe et translation rectiligne et mouvements plans ;
les trajectoires ;
les vitesses et accélérations ;
analyse/recherche de lois d'entrée- sortie de systèmes mécaniques plans issus d'objets techniques observables.
IT | I2D | AC | ITEC | EE | SIN |
|---|---|---|---|---|---|
|  |
Il s'agit de mettre en relief les paramètres influents pour valider et/ou optimiser les performances observées vis à vis de celles attendues.
L'utilisation du modèle de présentation « torseur cinématique » est limitée au mode descriptif uniquement dans la perspective de renseigner les caractéristiques dans un logiciel de simulation ou pour analyser un dispositif expérimental didactisé ou non.
Des progiciels intégrant un module de traitement du comportement dynamique des produits sont utilisés avec assistance.
Physique-chimie :
| Mathématiques :
|
Liaisons
Comportement des liaisons élémentaires en relation avec les mouvements et les efforts.
IT | I2D | AC | ITEC | EE | SIN |
|---|---|---|---|---|---|
| | |
L'utilisation de suites logicielles adaptées à l'enseignement pré-bac doit permettre de relier les performances cinématiques aux conditions de chargement qui les génèrent.
3.2.2. Concept d'équilibre
Statique
Équilibre des solides :
principe fondamental de la statique ;
modélisation des actions mécaniques ;
modélisation des liaisons : liaison complète, pivot, glissière, pivot glissant, rotule, ponctuelle et appui plan ;
résolution d'un problème de statique par progiciel.
IT | I2D | AC | ITEC | EE | SIN |
|---|---|---|---|---|---|
| | |
Il s'agit de mettre en relief les paramètres influents pour valider et/ou optimiser les performances observées vis à vis de celles attendues.
L'utilisation du modèle de présentation « torseur des actions mécaniques » est limitée au mode descriptif uniquement dans la perspective de renseigner les caractéristiques dans un logiciel de simulation ou pour analyser un dispositif expérimental didactisé ou non.
L'utilisation de progiciels volumiques intégrant un module de traitement du comportement statique des produits est réalisée avec assistance.
Physique-chimie :
| Mathématiques :
|
Stabilité
Concept de stabilité et d'instabilité d'un composant ou d'une structure mécanique :
équilibre stable et instable ;
phénomène de flambement ;
stabilité d'une structure dans l'espace ;
comportement vibratoire.
IT | I2D | AC | ITEC | EE | SIN |
|---|---|---|---|---|---|
| |
Il s'agit de sensibiliser de manière qualitative aux comportements amenant aux principaux risques d'instabilité d'un ensemble matériel :
présentation du risque et phénomène de flambement d'une pièce comprimée ;
présentation du risque et phénomène d'instabilités d'une structure nécessitant des contreventements dans les trois directions de l'espace.
Transmission
Transmission des efforts.
IT | I2D | AC | ITEC | EE | SIN |
|---|---|---|---|---|---|
| | | |
En AC, il s'agit de décrire le cheminement des charges dans une ossature par un schéma. Le calcul de la descente de charges se fait à l'aide d'un logiciel de simulation.
3.2.3. Concept de résistance
Résistance des matériaux
Résistance à la rupture, résistance à la déformation.
Résistance des matériaux :
hypothèses et modèle poutre ;
notion de contrainte normale ;
pour une sollicitation de traction simple, notion de déformation et loi de Hooke ;
module d'Young ;
limite élastique ;
sollicitation simple de type traction, compression, flexion simple.
Simulations par éléments finis.
IT | I2D | AC | ITEC | EE | SIN |
|---|---|---|---|---|---|
| | |
L'utilisation de progiciels intégrant un module de calcul par éléments finis ou dédié est privilégiée. Lien indispensable avec les essais des matériaux du chapitre 6.
Sollicitations
Déformation et contraintes normales dans une structure isostatique :
en flexion simple (poutre isostatique) ;
en traction et en compression simple.
IT | I2D | AC | ITEC | EE | SIN |
|---|---|---|---|---|---|
| |
Analyse de structures simples en traction/compression simple ou flexion simple, analyse des contraintes normales et tangentielles, des déformations et déplacements.
Simulation et validation
Scénario de simulation pour comparer et valider une solution, modifier une pièce ou un sous-ensemble.
IT | I2D | AC | ITEC | EE | SIN |
|---|---|---|---|---|---|
| |
Il s'agit, par études de cas successives, d'appréhender différentes natures de simulation ou différents paramétrages au sein d'une même simulation.