Fiche de cours

La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques

Collège > 5eme, 4eme, 3eme > Technologie > La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques

Fiche de cours
Quiz et exercices
Vidéos et podcasts

Objectifs

► Prérequis
• Définir un objet technique
• Citer la fonction d’usage principale d’un objet (« À quoi sert-il ? ») et ses fonctions techniques
• S’approprier un cahier des charges
• Savoir utiliser un logiciel de CAO
• Décrire le fonctionnement d’un objet technique de façon simple
• Savoir parler de quelques propriétés, caractéristiques et de l’impact environnemental de matériaux (aptitude au façonnage, valorisation)
• Comprendre la réalisation d’un objet technique et identifier ses différents composants
• Identifier les flux d’énergie et d’information dans un objet à partir de ses composants
• Réaliser la chaine d’énergie et la chaine d’information d’un objet technique
• Connaitre les étapes d’une démarche de projet et les solutions techniques choisies

► Attendus
• Analyser le fonctionnement et la structure des objets et systèmes techniques
• Identifier les matériaux d’un objet technique et leurs propriétés
• Décrire les flux d’énergie et d’information d’un objet technique
• Mesurer des grandeurs
• Modéliser et simuler la structure, le comportement d’un objet à l’aide d’un logiciel de CAO

1. SAVOIR - Définition

Dans le cadre d’un projet, la description théorique d’un objet (fonctions assurées, structure et matériaux, flux d’énergies et d’informations), sa modélisation et sa simulation numérique sont extrêmement liées.

Les modélisations numériques et les simulations informatiques permettent d’évaluer les écarts entre la réalité virtuelle et la réalisation matérielle et de faire les meilleurs choix techniques.

2. SAVOIR-FAIRE

► Analyser le fonctionnement et la structure des objets et systèmes techniques

Exemple :

Représentation fonctionnelle d’un store automatique.

► Identifier les matériaux d’un objet technique et leurs propriétés

Exemple :
Une scie à diamant est un équipement utilisé pour découper le verre. Cette technique de découpe du verre repose sur une propriété du diamant qui est un matériau caractérisé par son excellente dureté. La dureté d’un matériau est sa capacité à résister à la pénétration (rayures et poinçonnement).

► Identifier les flux d’énergie et d’information d’un objet technique

Exemple :

Flux d’énergie d’un climatiseur utilisé pour refroidir la pièce d’un lieu.

► Mesurer des grandeurs

Exemple :

Tension électrique aux bornes d’un capteur.

► Modéliser et simuler la structure, le comportement d’un objet à l’aide d’un logiciel de CAO à l’aide de système d’acquisition et de logiciel de traitement

Exemple :

Modélisation simplifiée de la commande électrique d'injecteurs de carburants de véhicules avec des composants représentés par des symboles normalisés.

3. À RETENIR - Glossaire

Solution technique : Réponse concrète aux différentes fonctions techniques définies.

Représentation fonctionnelle : Représentation graphique qui met en évidence de façon simple le fonctionnement d’un objet technique (fonction d’usage, fonctions techniques, blocs fonctionnels et solutions techniques).

Représentation structurelle : Représentation graphique (schéma, croquis ou dessins) faite pour décrire une solution technique dans le cadre d'un projet.

Bloc fonctionnel : Sous-ensemble qui associe une fonction technique et la solution qui permet de la réaliser.

Chaine d’énergie : Ensemble des fonctions techniques d’un objet technique qui permettent d’apporter et de gérer l’énergie nécessaire à son fonctionnement (alimenter, distribuer, convertir, transmettre).

Chaine d’information : Ensemble des fonctions techniques d’un objet technique qui permettent de gérer toutes les informations nécessaires à son fonctionnement (acquérir des informations et des données, les traiter et communiquer des ordres à la chaine d’énergie).

Partie commande : Partie qui prend des décisions et qui donne des ordres à la partie opérative. Autre manière de nommer la chaine d'information d'un objet technique.

Partie opérative : Partie qui reçoit des ordres de la partie commande et qui les réalise. Autre manière de nommer la chaine d'énergie d'un objet technique.

Programme : Suite ordonnée d’instructions et de commandes, écrites dans un langage donné, qui permet la réalisation de plusieurs tâches. Un programme représente la traduction informatique d’un algorithme dans le langage de programmation informatique choisi.

Instrument de mesure : Dispositif qui repose sur une échelle permettant de quantifier une grandeur physique et de mesurer sa progression au cours du temps.

Modélisation : Représentation sous diverses formes (dessin, schéma, maquette réelle ou numérique) qui permet de bien expliquer la structure ou le fonctionnement d'un objet technique et aussi d’expérimenter son comportement.

Comportement : Façon dont un objet technique fonctionne et évolue au cours du temps.

Simulation numérique : Technique qui utilise un logiciel informatique afin d’étudier virtuellement un objet technique.

Prédiction d'un comportement : Annonce du comportement d’un objet technique par la connaissance de sa modélisation et en mettant en œuvre une simulation numérique.

Écart : Différence entre les niveaux de performance spécifiés dans un cahier des charges d'un projet et les résultats de l’expérimentation (ou entre la réalité et la prédiction).

Niveau de performance : Niveau quantitatif attendu pour un critère d’appréciation défini pour une contrainte spécifiée dans le cahier des charges d'un projet.

Logiciel de CAO : Logiciel informatique qui met en œuvre des techniques de modélisation du réel. Il permet de concevoir, simuler et de produire des objets techniques. « CAO » signifie Conception Assistée par Ordinateur.

Maquette virtuelle : Fichier informatique d’un objet technique qui permet de le visualiser en trois dimensions (3D) et de simuler divers tests avec l’utilisation d'un logiciel de CAO spécifique.

Convention : Ensemble de plusieurs règles et normes à respecter lors de la représentation d'un objet technique. Elles sont définies pour assurer la communication technique et sont reconnues de façon internationale.

Prototype : Premier modèle réel d'un objet technique fabriqué afin de le tester et de l'améliorer avant de lancer une fabrication en grandes quantités.

Évalue ce cours !

Note 2.8 / 5. Nombre de vote(s) : 51

Des quiz et exercices pour mieux assimiler sa leçon

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des quiz et exercices en accompagnement de chaque fiche de cours. Les exercices permettent de vérifier si la leçon est bien comprise ou s’il reste encore des notions à revoir.

S’abonner

Des exercices variés pour ne pas s’ennuyer

Les exercices se déclinent sous toutes leurs formes sur myMaxicours ! Selon la matière et la classe étudiées, retrouvez des dictées, des mots à relier ou encore des phrases à compléter, mais aussi des textes à trous et bien d’autres formats !

Dans les classes de primaire, l’accent est mis sur des exercices illustrés très ludiques pour motiver les plus jeunes.

S’abonner

Des quiz pour une évaluation en direct

Les quiz et exercices permettent d’avoir un retour immédiat sur la bonne compréhension du cours. Une fois toutes les réponses communiquées, le résultat s’affiche à l’écran et permet à l’élève de se situer immédiatement.

myMaxicours offre des solutions efficaces de révision grâce aux fiches de cours et aux exercices associés. L’élève se rassure pour le prochain examen en testant ses connaissances au préalable.

S’abonner

Des vidéos et des podcasts pour apprendre différemment

Certains élèves ont une mémoire visuelle quand d’autres ont plutôt une mémoire auditive. myMaxicours s’adapte à tous les enfants et adolescents pour leur proposer un apprentissage serein et efficace.

Découvrez de nombreuses vidéos et podcasts en complément des fiches de cours et des exercices pour une année scolaire au top !

S’abonner

Des podcasts pour les révisions

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des podcasts de révision pour toutes les classes à examen : troisième, première et terminale.

Les ados peuvent écouter les différents cours afin de mieux les mémoriser en préparation de leurs examens. Des fiches de cours de différentes matières sont disponibles en podcasts ainsi qu’une préparation au grand oral avec de nombreux conseils pratiques.

S’abonner

Des vidéos de cours pour comprendre en image

Des vidéos de cours illustrent les notions principales à retenir et complètent les fiches de cours. De quoi réviser sa prochaine évaluation ou son prochain examen en toute confiance !

S’abonner

Profs en ligne

Découvrez le soutien scolaire en ligne avec myMaxicours

Plongez dans l'univers de myMaxicours et découvrez une approche innovante du soutien scolaire en ligne, conçue pour captiver et éduquer les élèves de CP à la terminale. Notre plateforme se distingue par une riche sélection de contenus interactifs et ludiques, élaborés pour stimuler la concentration et la motivation à travers des parcours d'apprentissage adaptés à chaque tranche d'âge. Chez myMaxicours, nous croyons en une éducation où chaque élève trouve sa place, progresse à son rythme et développe sa confiance en soi dans un environnement bienveillant.

Profitez d'un accès direct à nos Profs en ligne pour une assistance personnalisée, ou explorez nos exercices et corrigés pour renforcer vos connaissances. Notre assistance scolaire en ligne est conçue pour vous accompagner à chaque étape de votre parcours éducatif, tandis que nos vidéos et fiches de cours offrent des explications claires et concises sur une multitude de sujets. Avec myMaxicours, avancez sereinement sur le chemin de la réussite scolaire, armé des meilleurs outils et du soutien de professionnels dédiés à votre épanouissement académique.

EXERCE-TOI EN T'ABONNANT