Sciences de l'ingénieur / spécialité - systèmes, transmission et automatique
L'épreuve de sciences de l'ingénieur (ou de spécialité) du concours passerelle ENSAM Rabat évalue l'aptitude à analyser un système technique : chaîne d'énergie et d'information, mécanique des solides (liaisons, torseurs, transmission de puissance), automatique (fonctions de transfert, stabilité) et électricité/électronique. Selon le parcours du candidat, l'épreuve peut être orientée vers sa spécialité d'origine (génie mécanique, électrique, procédés), mais les raisonnements de base restent les mêmes.
Outils indispensables
- Chaîne d'énergie : alimenter, distribuer, convertir, transmettre ; chaîne d'information : acquérir, traiter, communiquer.
- Liaisons mécaniques : identifier les degrés de liberté et le torseur cinématique associé.
- Transmission par engrenages : rapport r = ω_s/ω_e = −Z_e/Z_s (signe opposé pour un engrenage extérieur) ; puissance conservée P = Cω si le rendement est de 1.
- Automatique : fonction de transfert H(p) = S(p)/E(p) ; premier ordre K/(1 + τp) ; stabilité si tous les pôles ont une partie réelle strictement négative.
Exemple rédigé
Un moteur tourne à 1 500 tr/min et entraîne un pignon de 20 dents qui engrène avec une roue de 60 dents. Le rapport de transmission en valeur absolue vaut r = Z₁/Z₂ = 20/60 = 1/3. La vitesse de sortie est donc ω_s = 1 500/3 = 500 tr/min. Si la puissance est conservée (rendement idéal), le couple est multiplié par 3 : C_s = 3C_e. Avec P = 1,5 kW, ω_e = 1 500 × 2π/60 ≈ 157 rad/s, donc C_e = P/ω_e ≈ 9,55 N·m et C_s ≈ 28,6 N·m.
Pièges qui coûtent des points
- Oublier de convertir les tr/min en rad/s pour calculer un couple.
- Inverser le rapport d'engrenage : r = Z_menante/Z_menée, et non l'inverse.
- Négliger le rendement : P_s = ηP_e avec η < 1.
- Confondre stabilité et précision d'un asservissement.
- Lire un schéma cinématique sans vérifier les liaisons réellement représentées.