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Accueil > La modélisation multiphysique en Sciences de l’ingénieur - Volume 2

publié le 19 juin 2023 par François PESCHEUX [1]

Volume 2 imp3d [2]
Volume 2 imp3d asserv [3]
Volume 2 OpenModélica [4]
Volume 2 teleski [5]

Contenu principal

Description

 

La modélisation multiphysique en sciences de l’ingénieur

Volume 2 - asservissement, la modulation et démodulation de signaux

Dans ce recueil d'activités volume 2 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. 0penMolica permet d'assimiler de nombreuses thématiques du programme de sciences de l’ingénieur, comme l’automatisme, la modulation et démodulation de signaux.

Le volume 1, relever les défis de la transition énergétique, est accessible en suivant ce lien [6]


Le recueil est découpé en 3 parties :

•    Les systèmes pluri-technologiques
•    Les systèmes asservis
•    La modélisation des modulations et démodulation de signaux


Les activités proposées dans ce volume 2

Une approche étude de cas :

- activité 1 Déterminer la tension d’alimentation d’un moteur à courant continu pour assurer la bonne vitesse de montée,

- activité 2 VTT de descente électrique,

- activité 3 la chaine d’énergie de la voiture ZOE,

- activité 4 Actionneur ElectroMécanique (EMA) de la tuyère de la fusée VEGA,

- activité 5 Etude de l’asservissement d’un téléski,

- activité 6 Modélisation de la régulation en température de la tête d’impression d'une imprimante 3D,

- activité 7 L’Internet des Objets.

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 [7]
    • Bac Scientifique [8]
      • Spécialité SI-Sciences de l'ingénieur [9]
        • C3 - MODÉLISER ET RÉSOUDRE [10]
          • C3.2 - Caractériser les grandeurs physiques en entrées/sorties d’un modèle multi-physique traduisant la transmission de puissance [11]
          • C3.3 - Associer un modèle aux composants d’une chaîne de puissance [12]
        • C4 - EXPÉRIMENTER ET SIMULER [13]
          • 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 [14]
          • C4.8 - Valider un modèle numérique de l’objet simulé [15]
    • Bac technologique [16]
      • Bac Technologique STI2D [17]
        • C6 - Préparer une simulation et exploiter les résultats pour prédire un fonctionnement, valider une performance ou une solution [18]
          • C6.1 - Expliquer des éléments d’une modélisation multi-physique proposée relative au comportement de tout ou partie d’un produit [19]
          • C6.2 - Identifier et régler des variables et des paramètres internes et externes utiles à une simulation mobilisant une modélisation multi-physique [20]
          • 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 [21]
          • C6.4 - Choisir pour une fonction donnée, un modèle de comportement à partir d’observations ou de mesures faites sur le produit [22]
          • C6.5 - Interpréter les résultats d’une simulation et conclure sur la performance de la solution. [23]
Savoirs associés: 
  • Référentiels par savoirs [24]
    • Bac Scientifique [25]
      • Spécialité SI - Sciences de l'Ingénieur [26]
        • S4 - Connaissances liées la compétence expérimenter et simuler [27]
          • S4.11 - Paramètres de simulation : durée, incrément temporel, choix des grandeurs affichées, échelles adaptées à l’amplitude et la dynamique des grandeurs simulées [28]
Fichiers et liens
Fichier La modélisation multiphysique SI -Volume2 docx [29]
Icône PDF La modélisation multiphysique SI -Volume2 pdf [30]
Icône paquet La modélisation multiphysique SI -Volume2 complet zip [31]
Contenus associés : 
La modélisation multiphysique en Sciences de l’ingénieur - Volume 1 [6]
 OpenModelica [6]
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...
Ressource pédagogique
Cours / présentation [32]
Étude de cas [33]
Méthodologie [34]
Outil [35]
Scénario pédagogique [36]
Simulation [37]
Travaux dirigés [38]
Travaux pratiques [39]
Tutoriel [40]
Auteur(s): 
SANCHEZ Pablo [41]

URL source (modified on 04/02/2024 - 10:48):https://sti.eduscol.education.fr/ressources_pedagogiques/la-modelisation-multiphysique-en-sciences-de-lingenieur-volume-2

Liens
[1] https://sti.eduscol.education.fr/utilisateurs/francois-pescheux?node=15835 [2] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/15835/15835-modelica-asserv-imp3d.JPG [3] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/15835/15835-modelica-asserv-imp3d-1.JPG [4] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/15835/15835-openmodelica.jpg [5] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/15835/15835-modelica-teleski.JPG [6] https://sti.eduscol.education.fr/ressources_pedagogiques/la-modelisation-multiphysique-en-sciences-de-lingenieur-volume-1 [7] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-competences/referentiels-par-competences [8] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bac-scientifique [9] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique/specialite-si-sciences-de-lingenieur [10] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c3-modeliser-et [11] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-0 [12] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-1 [13] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c4-experimenter [14] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c4-experimenter-6 [15] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c4-experimenter-7 [16] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bac-technologique [17] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique/bac-technologique-sti2d-0 [18] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c6-preparer-une-simulation-et [19] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-et [20] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-0 [21] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-1 [22] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-2 [23] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c6-preparer-une-simulation-3 [24] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs [25] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/bac-scientifique [26] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bac-scientifique/specialite-si-sciences-de-lingenieur [27] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/s4-connaissances [28] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-s4-connaissances/s411 [29] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/15835/15835-la-modelisation-multiphysique-en-sciences-de-lingenieur-volume2.docx [30] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/15835/15835-la-modelisation-multiphysique-en-sciences-de-lingenieur-volume2.pdf [31] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/15835/15835-modelisation-multiphysique-volume-2.zip [32] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/cours-presentation [33] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/etude-de-cas [34] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/methodologie [35] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/outil [36] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/scenario-pedagogique [37] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/simulation [38] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/travaux-diriges [39] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/travaux-pratiques [40] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/tutoriel [41] https://sti.eduscol.education.fr/personne/sanchez-pablo