Animations — Sciences de l'ingénieur, BAC+2 (prépa, licence)
Les animations qui accompagnent ce cours, chapitre par chapitre. Clique sur une animation pour la manipuler : curseurs, défis à relever et lien vers le chapitre.
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Chapitre 1 : Actions dynamiques des liaisons et équations du mouvement (2)
Équilibrage d'un rotor
Des balourds font vibrer les paliers d'un rotor : visse des masses d'équilibrage pour remettre G sur l'axe et rendre l'axe principal d'inertie.
Manipuler →Le pendule de torsion et le pendule pesant
Tords un fil, écarte des masses, suspends une règle par un trou : moment d'inertie, période T = 2π√(J/C) et pendule pesant en direct.
Manipuler →Chapitre 2 : Choix de l'architecture des mécanismes (5)
Le mécanisme à quatre barres
Quadrilatère articulé à longueurs réglables : condition de Grashof, manivelle-balancier, courbes de bielle de Watt et d'essuie-glace.
Manipuler →La came et son poussoir
Excentrique, en cœur ou à arrêts : fais tourner une came et regarde son poussoir monter et descendre, graphes à l'appui.
Manipuler →Le joint de Cardan (et le double cardan homocinétique)
Un vrai joint de Cardan en 3D : la vitesse de sortie fluctue deux fois par tour… et le double cardan efface ce défaut.
Manipuler →La transmission par poulies et courroie
Courroie plate, trapézoïdale, crantée ou chaîne de vélo : rapport de transmission, sens, tensions des brins et glissement (formule d'Euler).
Manipuler →Les liaisons mécaniques usuelles en 3D
Les dix liaisons normalisées en 3D : mouvements autorisés, degrés de liberté, torseurs cinématique et statique, schémas et quiz.
Manipuler →Chapitre 3 : Liaison pivot par éléments roulants (3)
La cinématique d'un roulement à billes
Fais tourner une bague et regarde les billes rouler sans glisser : vitesse de la cage, vecteurs vitesse, fréquences de défaut et types de roulements.
Manipuler →Équilibrage d'un rotor
Des balourds font vibrer les paliers d'un rotor : visse des masses d'équilibrage pour remettre G sur l'axe et rendre l'axe principal d'inertie.
Manipuler →Le contact de Hertz
Presse une bille, un rouleau, une roue de train : aire de contact, pression maximale p₀ et cisaillement caché sous la surface.
Manipuler →Chapitre 4 : Résistance des matériaux — RDM (8)
La poutre en flexion
Charge une poutre, fais glisser les forces et regarde-la plier : déformée, effort tranchant, moment fléchissant et contraintes en direct.
Manipuler →L'essai de traction
Tire sur une éprouvette jusqu'à la rupture : loi de Hooke, limite d'élasticité, écrouissage, Rm, striction, et six matériaux réels.
Manipuler →La torsion d'un arbre
Fais transmettre de la puissance à un arbre plein ou creux : angle de torsion, cisaillement τ(r) et dimensionnement.
Manipuler →Le flambement d'une poutre (Euler)
Comprime une poutre jusqu'à ce qu'elle se dérobe : charge critique d'Euler, appuis, élancement et sections de même masse.
Manipuler →Le principe fondamental de la statique
Une échelle qui glisse, une poutre sur appuis et une potence : actions de liaison, équations du PFS, cônes de frottement et arc-boutement.
Manipuler →Le cercle de Mohr
Fais tourner un élément de matière et suis sa facette sur le cercle de Mohr : contraintes principales, cisaillement, Tresca et von Mises.
Manipuler →La méthode des éléments finis sur une barre ou une poutre
Découpe une barre ou un mât en éléments finis, assemble K, résous K·U = F et regarde l'erreur fondre quand N augmente.
Manipuler →Les déformations d'un petit élément de matière
Étire, cisaille et fais tourner un carré de matière : tenseur ε, directions principales, cercle de Mohr et rosette de jauges.
Manipuler →Chapitre 5 : Solides déformables en surface — théorie de Hertz (1)
Chapitre 6 : Linéarisation autour d'un point de fonctionnement (1)
Chapitre 7 : Performances des systèmes asservis (4)
Stabilité et marges : Bode, Black, boucle fermée
Règle le gain d'une boucle ouverte, lis les marges de gain et de phase sur Bode ou Black et vois la boucle fermée osciller, puis corrige-la.
Manipuler →L'asservissement et le correcteur PID
Règle Kp, Ki et Kd pour qu'un drone tienne son altitude malgré son poids et le vent : dépassement, temps de réponse et erreur mesurés.
Manipuler →L'oscillateur masse-ressort
Tire le chariot, lâche-le et règle les frottements : période, énergies et les trois régimes de l'oscillateur amorti en direct.
Manipuler →Réponse indicielle des systèmes du 1er et du 2e ordre
Envoie un échelon dans un 1er ou un 2e ordre : tangente, 63 %, dépassements, temps de réponse à 5 %, pôles qui bougent et abaque.
Manipuler →Chapitre 8 : Correction des systèmes asservis (2)
L'asservissement et le correcteur PID
Règle Kp, Ki et Kd pour qu'un drone tienne son altitude malgré son poids et le vent : dépassement, temps de réponse et erreur mesurés.
Manipuler →Stabilité et marges : Bode, Black, boucle fermée
Règle le gain d'une boucle ouverte, lis les marges de gain et de phase sur Bode ou Black et vois la boucle fermée osciller, puis corrige-la.
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