QCM : Modélisation cinématique des mécanismes — 19 questions

Explication

Un modèle conserve les paramètres jugés importants afin de simplifier le réel tout en permettant d’en comprendre et d’en prédire le comportement. Une représentation contenant chaque détail ne correspond pas à l’objectif de simplification d’un modèle.

Explication

La cinématique décrit les mouvements indépendamment des causes qui les produisent, alors que la dynamique s’intéresse précisément à ces causes. Confondre ces deux domaines revient à attribuer à la cinématique une étude qui relève de la dynamique.

Explication

Un mécanisme est constitué de pièces assemblées, dont certaines peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres, afin de remplir une ou plusieurs fonctions. Une pièce isolée ne constitue donc pas, à elle seule, un mécanisme.

Explication

Une pièce est un élément qui constitue le mécanisme. Une fonction, un mouvement ou une force décrit respectivement un rôle ou un phénomène associé, mais ne définit pas une pièce.

Explication

Une classe d’équivalence cinématique regroupe des pièces qui restent fixes entre elles et ne présentent donc aucun mouvement relatif. Le matériau ou la charge ne suffit pas à définir une telle classe, tandis qu’une liaison mobile introduit un mouvement relatif.

Explication

Les pièces fixes entre elles d’une classe d’équivalence cinématique remplissent, pour l’étude du mouvement, la même fonction qu’une pièce unique et forment une entité indépendante. Les éléments mobiles ou les forces ne constituent pas une classe d’équivalence cinématique.

Explication

Les roulements à billes comportent des parties mobiles et ne sont donc pas intégrés aux classes d’équivalence cinématique. À l’inverse, des pièces rigides et fixes entre elles peuvent être regroupées dans une même classe.

Explication

Une liaison mécanique décrit le contact entre deux classes d’équivalence et précise les mouvements permis ou empêchés. Elle ne détermine pas directement la masse des pièces, contrairement à ce que suggère une proposition distractrice.

Explication

Le degré de liberté correspond au nombre de mouvements relatifs indépendants autorisés par la liaison. Les mobilités interdites ne sont pas comptées comme des degrés de liberté, contrairement à une confusion fréquente.

Explication

Un degré de liberté nul signifie qu’aucun mouvement relatif n’est possible entre les pièces : elles appartiennent alors à la même CEC et constituent un encastrement. Un pivot conserve une rotation, il ne correspond donc pas à cette situation.

Explication

Les mouvements élémentaires comprennent trois translations selon les axes, notées Tx, Ty et Tz, ainsi que trois rotations autour des axes, notées Rx, Ry et Rz. La confusion entre les deux familles inverse leur signification cinématique.

Explication

Entre deux CEC distinctes, le degré de liberté vérifie $1 \le d \le 5$ : un contact interdit au moins une mobilité, tandis que $d=0$ réunirait les pièces dans une même CEC. La valeur $d=6$ n’est pas compatible avec l’existence d’un contact.

Explication

L’encastrement n’autorise aucun mouvement relatif entre les deux pièces et possède donc zéro degré de liberté. Une liaison pivot, par exemple, conserve une rotation et possède ainsi un degré de liberté.

Explication

La liaison pivot autorise une seule rotation autour de son axe, ce qui lui confère un degré de liberté. La translation axiale caractérise la glissière, et non le pivot.

Explication

Dans une liaison hélicoïdale, la translation et la rotation sont liées par un même axe et ne sont pas indépendantes. Le pivot glissant permet au contraire une translation et une rotation indépendantes selon cet axe.

Explication

La liaison appui-plan possède trois degrés de liberté dans la classification des liaisons normalisées. Les liaisons linéaire rectiligne et linéaire annulaire en possèdent quatre, tandis que la liaison ponctuelle en possède cinq.

Explication

Le graphe des liaisons modélise les classes d’équivalence par des sommets et les liaisons entre elles par des arcs. La confusion fréquente consiste à intervertir le rôle des sommets et des arcs.

Explication

Le schéma cinématique minimal est une représentation simplifiée et codée qui ne prend en compte ni les formes ni les dimensions. Une représentation fidèle des pièces et de leurs dimensions relève d’une description géométrique plus détaillée.

Explication

Le schéma cinématique minimal traduit le fonctionnement et l’agencement des liaisons grâce à des symboles normalisés. Les vues détaillées et les dimensions des composants ne constituent pas son objectif principal.