Fiche de révision : Analyse et modélisation SysML

📋 Plan du Cours

1. Analyse fonctionnelle et structurelle
2. Frontière d’étude du système
3. Besoin client et fonction globale
4. Diagrammes des cas d’utilisation
5. Diagramme des exigences
6. Structure des blocs SysML
7. Chaînes fonctionnelles et énergétiques
8. Chaîne d’information
9. Diagrammes de séquence
10. Transmissions et conversions d’énergie
11. Ports et connecteurs internes

📖 1. Analyse fonctionnelle et structurelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne fonctionnelle : met en relation les composants internes d’un système avec leur fonction dans la réalisation d’une activité particulière

📝 Points essentiels

📌 L’analyse fonctionnelle décrit le besoin auquel le système répond et les contraintes qu’il doit respecter, tandis que l’analyse structurelle définit ses composants internes et leurs interactions.

💡 Astuce mémo

Fonctionnelle : à quoi sert le système ; structurelle : de quoi est-il constitué

📖 2. Frontière d’étude du système

🔑 Notions clés & Définitions

• Frontière d’étude : définit le système étudié et sépare ses composants ou sous-systèmes internes de son environnement

📝 Points essentiels

• Pour la société Samault, le système étudié est l’avion Falcon 7X avec ses passagers, bagages et carburant, tandis que l’environnement comprend notamment l’air, le sol, les autres avions et les tours de contrôle.

💡 Astuce mémo

Une frontière entoure le système et sépare ses composants de l’environnement

📖 3. Besoin client et fonction globale

🔑 Notions clés & Définitions

• Fonction globale : la raison d’être du système du point de vue de l’utilisateur

💡 Astuce mémo

Besoin satisfait → fonctions attendues → système accepté

📖 4. Diagrammes des cas d’utilisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Cas d’utilisation : décrit ce que le système devra faire sans préciser comment il le fera et fournit à un acteur un résultat observable et intéressant
• Acteur principal : celui pour qui le cas d’utilisation produit un résultat observable

📝 Points essentiels

📌 La relation include incorpore explicitement et obligatoirement un autre cas d’utilisation, tandis que la relation extend l’incorpore implicitement et optionnellement.

💡 Astuce mémo

Acteur principal : résultat observable ; acteur secondaire : participation complémentaire

📖 5. Diagramme des exigences

🔑 Notions clés & Définitions

• Exigence : possède un identifiant unique et un texte descriptif exprimant une capacité ou une contrainte que le système doit satisfaire
• Flexibilité : définit l’écart acceptable par rapport au niveau attendu

📝 Points essentiels

📌 La contenance décompose une exigence composite en exigences unitaires, le raffinement ajoute des précisions comme des données quantitatives, et la dérivation relie des exigences de niveaux différents.

💡 Astuce mémo

Contenir, raffiner, dériver : décomposer, préciser, relier les exigences

📖 6. Structure des blocs SysML

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme de définition de blocs : inventorie les composants du système et le décompose en systèmes et sous-systèmes par une analyse descendante
• Bloc : l’unité de base de la description SysML et peut représenter un système complet, un sous-système, un composant ou une entité logique

📝 Points essentiels

📌 La composition indique qu’un bloc est indispensable à un autre, tandis que l’agrégation indique qu’un bloc appartient à un ensemble sans être indispensable.

💡 Astuce mémo

Définition des blocs : inventaire ; blocs internes : connexions et flux

📖 7. Chaînes fonctionnelles et énergétiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne d’énergie : regroupe les fonctions qui permettent d’alimenter, distribuer, convertir, transmettre et agir sur la matière d’œuvre
• Effecteur : les composants qui agissent directement sur la matière d’œuvre pour la déplacer, la modifier, la chauffer ou la maintenir

💡 Astuce mémo

Alimenter → distribuer → convertir → transmettre → agir

📖 8. Chaîne d’information

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne d’information : comprend principalement les fonctions acquérir, traiter et communiquer

📝 Points essentiels

• La fonction acquérir recueille les consignes de l’opérateur et les comptes rendus de la chaîne d’énergie, la fonction traiter les exploite dans la partie commande, puis la fonction communiquer informe l’opérateur ou d’autres systèmes.

💡 Astuce mémo

Acquérir → traiter → communiquer

📖 9. Diagrammes de séquence

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme de séquence : décrit dans l’ordre chronologique l’enchaînement des interventions et des messages entre acteurs ou composants du système

📝 Points essentiels

📌 Dans un diagramme de séquence, un message synchrone bloque l’émetteur en attente d’un retour, tandis qu’un message asynchrone ne l’attend pas.

• Les fragments combinés permettent de représenter notamment une référence à un autre diagramme, une option conditionnelle, des alternatives, des actions parallèles, une répétition ou une interruption conditionnelle.

💡 Astuce mémo

Les messages se lisent dans l’ordre chronologique

📖 10. Transmissions et conversions d’énergie

★ À maîtriser

📐 Formule — La puissance mécanique en translation vérifie $P=\vec{F}\cdot\vec{v}$ et, lorsque force et vitesse ont même direction et même sens, $P=F\times v$.

📐 Formule — En rotation, la puissance mécanique vérifie $P=C\times\omega$, où C est le couple et ω la vitesse angulaire.

📐 Formule — Pour deux pignons en prise, la conservation de la vitesse tangentielle donne $D_1\omega_1=D_2\omega_2$ et les rotations sont de sens opposés.

📐 Formule — Pour un moteur à courant continu en régime établi, la tension est proportionnelle à la vitesse selon $U=K\omega$ et la puissance mécanique de sortie vaut $P_m=C\omega$.

Compléments

📐 Formule — Pour un réducteur idéal de rendement 100 %, la puissance est conservée selon $P_1=P_2=C_1\omega_1=C_2\omega_2$ et la réduction de vitesse s’accompagne d’une multiplication du couple.

💡 Astuce mémo

Réduction de vitesse → augmentation du couple à puissance conservée

📖 11. Ports et connecteurs internes

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme de blocs internes : décrit la structure interne d’un bloc et les liens entre ses instances ainsi que la nature des échanges de matière, d’énergie ou d’information

★ À maîtriser

📌 Un port de flux autorise la circulation de matière, d’énergie ou d’information, tandis qu’un port standard décrit des services logiques au moyen d’opérations.

Compléments

📌 Un connecteur de délégation relie des ports de niveaux différents, tandis qu’un connecteur d’assemblage relie des ports de même niveau.

💡 Astuce mémo

Port de flux : matière, énergie, information ; port standard : services logiques

📊 Tableaux de synthèse

Types de diagrammes SysML