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Accueil > La modélisation multiphysique en Sciences de l’ingénieur - Volume 1

publié le 15 juin 2023 par François PESCHEUX [1]

 OpenModelica [2]
OpenModelica2 [3]

Contenu principal

Description

 

La modélisation multiphysique en sciences de l’ingénieur

Volume 1 - relever les défis de la transition énergétique

 

Dans ce recueil d'activités volume 1 en spécialité sciences de l'ingénieur et 2I2D, l'auteur Pablo Sanchez du lycée Jean Baptiste Say à Paris, propose une approche par modélisation pour comprendre les interactions au sein des systèmes techniques.

Le volume 2, modélisation complémentaires, est accessible en suivant ce lien [4]

Mieux comprendre pour etre capable de relever les défis de la transition énergétique.



Les activités proposées sont les suivantes:

- activité 1 Régulation de tension d’une éolienne,
- activité 2 Stockage de l’énergie dans une cellule 18650 de récupération,
- activité 3 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque,
- activité 4 Etude énergétique d’une lampe à gravité,
- activité 5 Les bicimaquinas, une deuxième vie pour les vélos,
- activité 6 Isolation d’un four solaire.


Les éléments de réponses vont etre fournis...

La simulation

La modélisation multiphysique est une approche qui permet d'intégrer différentes disciplines de l'ingénierie en utilisant des outils informatiques sophistiqués.

En utilisant cette technique, les ingénieurs peuvent simuler et visualiser les interactions entre différents phénomènes physiques, ce qui leur permet de concevoir et d'optimiser des systèmes énergétiques plus efficaces et plus durables.

OpenModelica est un logiciel libre de simulations numériques de système physique.

Basé sur le langage de modélisation Modelica, il permet la modélisation causale (schéma fonctionnel) ou acausale (schéma structurel), la simulation, l'optimisation et l'analyse de systèmes physiques complexes (électrique, mécanique, thermique, pneumatique, chimique, hydraulique, etc.). La communauté d'OpenModelica poursuit activement le développement du logiciel notamment à travers une organisation à but non lucratif.

 

Savoirs, compétences et CI
Compétences visées: 
  • Référentiels par compétences [5]
    • Bac Scientifique [6]
      • Spécialité SI-Sciences de l'ingénieur [7]
        • C3 - MODÉLISER ET RÉSOUDRE [8]
          • C3.2 - Caractériser les grandeurs physiques en entrées/sorties d’un modèle multi-physique traduisant la transmission de puissance [9]
          • C3.3 - Associer un modèle aux composants d’une chaîne de puissance [10]
        • C4 - EXPÉRIMENTER ET SIMULER [11]
          • C4.7 - Mettre en œuvre une simulation numérique à partir d’un modèle multi-physique pour qualifier et quantifier les performances d’un objet réel ou imaginé [12]
          • C4.8 - Valider un modèle numérique de l’objet simulé [13]
    • Bac technologique [14]
      • Bac Technologique STI2D [15]
        • C6 - Préparer une simulation et exploiter les résultats pour prédire un fonctionnement, valider une performance ou une solution [16]
          • C6.1 - Expliquer des éléments d’une modélisation multi-physique proposée relative au comportement de tout ou partie d’un produit [17]
          • C6.2 - Identifier et régler des variables et des paramètres internes et externes utiles à une simulation mobilisant une modélisation multi-physique [18]
          • C6.3 - Évaluer un écart entre le comportement du réel et les résultats fournis par le modèle en fonction des paramètres proposés, conclure sur la validité du modèle [19]
          • C6.4 - Choisir pour une fonction donnée, un modèle de comportement à partir d’observations ou de mesures faites sur le produit [20]
          • C6.5 - Interpréter les résultats d’une simulation et conclure sur la performance de la solution. [21]
Savoirs associés: 
  • Référentiels par savoirs [22]
    • Bac Scientifique [23]
      • Spécialité SI - Sciences de l'Ingénieur [24]
        • S2 - Connaissances liées la compétence analyser [25]
          • S2.2 - Grandeur physiques (mécanique, électrique, thermique, …) mobilisées par le fonctionnement d'un produit [26]
Fichiers et liens
Icône PDF La modélisation multiphysique en Sciences de l'ingénieur-Volume1 pdf [27]
Fichier La modélisation multiphysique en Sciences de l'ingénieur-Volume1 docx [28]
Icône paquet La modélisation Sciences de l'ingénieur-Volume1 complet zip [29]

URL source (modified on 19/06/2023 - 14:10):https://sti.eduscol.education.fr/ressources_pedagogiques/la-modelisation-multiphysique-en-sciences-de-lingenieur-volume-1

Liens
[1] https://sti.eduscol.education.fr/utilisateurs/francois-pescheux?node=15824 [2] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/15824/15824-openmodelica-exemple-result-mass-rotationspeed-3.jpg [3] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/15824/15824-openmodelica.jpg [4] https://sti.eduscol.education.fr/ressources_pedagogiques/la-modelisation-multiphysique-en-sciences-de-lingenieur-volume-2 [5] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-competences/referentiels-par-competences [6] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bac-scientifique [7] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique/specialite-si-sciences-de-lingenieur [8] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c3-modeliser-et [9] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-0 [10] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-1 [11] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c4-experimenter [12] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c4-experimenter-6 [13] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c4-experimenter-7 [14] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bac-technologique [15] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique/bac-technologique-sti2d-0 [16] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c6-preparer-une-simulation-et [17] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-et [18] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-0 [19] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-1 [20] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-2 [21] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-3 [22] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs [23] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/bac-scientifique [24] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bac-scientifique/specialite-si-sciences-de-lingenieur [25] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/s2-connaissances [26] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-s2-connaissances/s22 [27] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/15824/15824-la-modelisation-multiphysique-en-sciences-de-lingenieur-volume1.pdf [28] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/15824/15824-la-modelisation-multiphysique-en-sciences-de-lingenieur-volume1.docx [29] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/15824/15824-modelisation-multiphysique-volume-1.zip