Bac SI (Sciences de l'Ingenieur) key terms

Document qui formalise le besoin d'un client en fonctions attendues du produit, avec critères d'appréciation et niveaux, sans imposer de solution technique. Il sert de référence contractuelle pour concevoir et valider le système.

Outil d'analyse qui répond à trois questions : à qui rend-il service, sur quoi agit-il, dans quel but existe le produit. Il aide à identifier la fonction globale du système étudié.

Représentation graphique qui place le système au centre et relie les éléments de son environnement par des fonctions de service. Les liens entre environnants indiquent des fonctions de contrainte.

Action attendue du produit pour répondre à un besoin d'un utilisateur ou d'un élément de son environnement. Elle s'exprime en termes d'usage, sans référence à une technologie particulière.

Action interne réalisée par un constituant du produit pour contribuer à une fonction de service. Elle décrit le comportement attendu d'une solution technique, par exemple transmettre ou guider.

Fonction de service imposée par un élément de l'environnement, comme une norme, une alimentation ou un opérateur. Elle limite les choix de conception mais n'est pas la raison d'être du produit.

Formulation unique du service rendu par le système à son utilisateur, exprimée par un verbe d'action et un complément. Elle résume la raison d'être du produit avant toute décomposition.

Grandeur observable ou mesurable qui permet d'évaluer le degré de satisfaction d'une fonction. Il est associé à un niveau et à une classe de flexibilité dans le cahier des charges.

Valeur ou plage de valeurs que doit atteindre un critère d'appréciation pour que la fonction soit considérée comme satisfaite. Il rend le besoin vérifiable lors des essais de validation.

Indication du degré de liberté accepté sur le niveau d'un critère : flexibilité nulle, faible ou forte. Elle précise si le niveau est impératif, négociable ou simplement indicatif.

Ensemble des constituants qui prélèvent, stockent, distribuent, convertissent et transmettent l'énergie pour agir sur la matière d'œuvre. Elle se termine par l'actionneur et l'effecteur.

Ensemble des constituants qui acquièrent, traitent et communiquent les informations nécessaires au pilotage du système. Elle reçoit les consignes et les comptes rendus des capteurs.

Composant qui convertit une énergie d'entrée en énergie mécanique utile, par exemple un moteur, un vérin ou un électroaimant. Il constitue la sortie de la chaîne d'énergie.

Composant qui adapte et distribue l'énergie vers l'actionneur sous forme compatible, comme un variateur, un contacteur ou un distributeur hydraulique. Il reçoit l'ordre de la partie commande.

Élément qui prélève une information sur le système ou son environnement et la transforme en signal exploitable. Il peut être tout ou rien, analogique ou numérique selon la nature de la mesure.

Capteur de position angulaire qui délivre des impulsions à chaque fraction de tour, avec éventuellement un signal de référence par tour. Il permet de mesurer une vitesse ou un déplacement relatif.

Appareil électronique industriel qui exécute un programme de commande, lit des entrées et commande des sorties selon des règles définies. Il est programmé en langage normalisé, par exemple en ladder ou en grafcet.

Modèle graphique de description du comportement d'un système séquentiel, composé d'étapes, de transitions et d'actions. Il permet de concevoir et de vérifier la logique de commande.

Représentation UML du comportement d'un objet par des états et des transitions déclenchées par des événements. Elle modélise la dynamique du système de façon complémentaire au grafcet.

Diagramme UML qui montre les acteurs externes et les fonctionnalités que le système leur offre. Il délimite le périmètre du système et sert de base à l'expression des besoins.

Diagramme UML qui décrit un scénario d'interactions entre objets ordonnées dans le temps, avec des messages. Il vérifie la cohérence entre exigences et conception détaillée.

Système de commande en boucle fermée qui compare la consigne à la mesure et corrige l'écart en continu. Il améliore la précision et la robustesse face aux perturbations.

Mode de commande où la sortie n'est pas mesurée pour corriger l'entrée. Il est simple et économique mais sensible aux perturbations et aux dérives des composants.

Différence entre la consigne et la mesure de la grandeur asservie, calculée par le comparateur. Sa réduction et sa stabilité guident le réglage du correcteur.

Loi de commande combinant une action proportionnelle, une action intégrale et une action dérivée. Chaque action agit sur la rapidité, la précision et la stabilité de la réponse.

Indicateur de la réserve de stabilité d'un système asservi, exprimé en gain ou en phase sur le diagramme de Bode. Une marge suffisante évite les oscillations et l'instabilité.

Représentation du gain et de la phase d'un système en fonction de la fréquence, en échelle logarithmique. Il sert à analyser la stabilité et à régler un correcteur.

Rapport entre les transformées de Laplace de la sortie et de l'entrée d'un système linéaire, à conditions initiales nulles. Elle décrit le comportement dynamique du système.

Outil mathématique qui transforme une fonction du temps en fonction d'une variable complexe. Elle permet de résoudre les équations différentielles linéaires par des calculs algébriques.

Relation qui lie une fonction à ses dérivées successives et modélise l'évolution d'un système physique. Son ordre et ses coefficients traduisent l'inertie et l'amortissement.

Branche de la mécanique qui étudie les contraintes et déformations des solides déformables sous charges. Elle permet de dimensionner une pièce et de vérifier sa tenue.

Effort interne par unité de surface en un point d'une section, exprimé en MPa. Elle se compare à une limite élastique ou à une contrainte admissible pour conclure à la sécurité.

Grandeur qui caractérise la rigidité d'un matériau dans le domaine élastique, en GPa pour les métaux. Il relie contrainte et déformation dans la loi de Hooke.

Grandeur géométrique d'une section, en mm⁴, qui mesure sa résistance à la flexion ou à la torsion selon l'axe considéré. Elle intervient dans le calcul de la flèche et des contraintes.

Variation relative de dimensions d'un solide sous l'effet des efforts, souvent exprimée en pourcentage ou en microdéformation. Elle reste élastique si la contrainte ne dépasse pas la limite d'élasticité.

Rapport entre la résistance du matériau et la contrainte maximale appliquée. Il couvre les incertitudes de calcul, de charge et de fabrication et doit rester supérieur à une valeur fixée.

Ensemble des contacts entre deux pièces qui limite leurs mouvements relatifs. Elle se caractérise par le nombre et la nature des degrés de liberté supprimés.

Mouvement indépendant possible entre deux solides, parmi les trois translations et les trois rotations de l'espace. Une liaison en supprime un certain nombre.

Liaison qui autorise une rotation autour d'un axe tout en bloquant les autres mouvements, réalisée par paliers ou roulements. Elle doit supporter les charges radiales et axiales.

Composant normalisé interposé entre deux pièces pour guider un arbre en rotation avec un frottement réduit. Il est défini par sa charge admissible, sa vitesse limite et sa durée de vie.

Outil de modélisation qui regroupe le vecteur rotation et le vecteur vitesse d'un point d'un solide. Il permet d'écrire les relations de mouvement dans les liaisons.

Outil qui regroupe la résultante des forces et le moment résultant exercés sur un solide. Il sert à écrire les équations d'équilibre et à déterminer les efforts dans les liaisons.

Énoncé selon lequel un solide en équilibre est soumis à un torseur d'actions mécaniques nul. Il fournit six équations scalaires utilisées pour résoudre les systèmes isostatiques.

Situation d'un système dont le nombre d'inconnues de liaison égale le nombre d'équations d'équilibre, permettant une résolution directe. Le contraire est l'hyperstatisme.

Situation d'un système comportant plus d'inconnues de liaison que d'équations d'équilibre. La résolution exige des équations supplémentaires de déformation ou de compatibilité.

Composant qui transmet un mouvement ou un effort entre deux arbres, par exemple une courroie, une chaîne ou un engrenage. Il modifie généralement le couple et la vitesse selon un rapport.

Rapport entre la vitesse d'entrée et la vitesse de sortie d'un transmetteur, ou inverse selon la convention retenue. Il lie aussi les couples si l'on tient compte du rendement.

Rapport entre l'énergie ou la puissance utile en sortie et celle fournie en entrée, toujours inférieur ou égal à un. Il quantifie les pertes dues au frottement et aux autres effets.

Débit d'énergie, en watts, égal au produit d'un couple par une vitesse angulaire ou d'une force par une vitesse linéaire. Elle dimensionne les actionneurs et les transmissions.

Moment d'une force par rapport à un axe, exprimé en newton-mètre, qui tend à faire tourner un solide. Il conditionne le dimensionnement des arbres et des motorisations.

Transmetteur qui diminue la vitesse angulaire tout en augmentant le couple disponible. Il est caractérisé par son rapport, son rendement et son couple admissible.

Quantité mesurable d'un phénomène, exprimée par une valeur numérique associée à une unité. Elle est acquise par un capteur puis traitée par la chaîne d'information.

Plus petite variation de grandeur qu'un appareil de mesure ou un convertisseur peut distinguer. Elle conditionne la finesse de la mesure et la précision d'un asservissement.

Vérification que le système conçu satisfait les exigences du cahier des charges, par essais ou calculs. Elle se distingue de la vérification, qui contrôle la conformité interne de la conception.