Flashcards : Modélisation géométrique des mécanismes — 73 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'un vecteur non nul ?

Réponse

L'ensemble des bipoints équipollents avec direction, sens et norme.

2Question

Qu'est-ce qu'un vecteur glissant ?

Réponse

Un vecteur défini par un support rectiligne et une direction parallèle.

3Question

Qu'est-ce qu'un vecteur libre ?

Réponse

Un vecteur sans support ni point d'application imposés.

4Question

Qu'est-ce qu'une base de l'espace ?

Réponse

Une famille de trois vecteurs linéairement indépendants.

5Question

Qu'est-ce qu'un repère ?

Réponse

L'association d'un point origine et d'une base.

6Question

Quelle est la formule de la norme d'un vecteur dans une base orthonormée ?

Réponse

∥V⃗∥=x2+y2+z2\|\vec V\|=\sqrt{x^2+y^2+z^2}

7Question

Comment calcule-t-on les composantes de V⃗=AB→\vec V=\overrightarrow{AB} ?

Réponse

(xB−xA,yB−yA,zB−zA)(x_B - x_A, y_B - y_A, z_B - z_A)

8Question

Quelle est la formule du produit scalaire de deux vecteurs formant un angle ?

Réponse

u⃗⋅v⃗=∥u⃗∥ ∥v⃗∥cos⁡(α)\vec u\cdot\vec v=\|\vec u\|\,\|\vec v\|\cos(\alpha)

9Question

Comment calcule-t-on le produit scalaire dans une base orthonormée ?

Réponse

On somme les produits des composantes correspondantes : uxvx+uyvy+uzvzu_xv_x+u_yv_y+u_zv_z.

10Question

Quelle est la formule de la projection orthogonale de V⃗\vec V sur une droite dirigée par u⃗\vec u ?

Réponse

p⃗=V⃗⋅u⃗∥u⃗∥2u⃗\vec p=\frac{\vec V\cdot\vec u}{\|\vec u\|^2}\vec u

11Question

Quelle est la formule simplifiée de la projection orthogonale si u⃗\vec u est unitaire ?

Réponse

p⃗=(V⃗⋅u⃗)u⃗\vec p=(\vec V\cdot\vec u)\vec u

12Question

Comment s'exprime x⃗1\vec x_1 après une rotation plane d'angle α\alpha ?

Réponse

x⃗1=cos⁡α x⃗0+sin⁡α y⃗0\vec x_1=\cos\alpha\,\vec x_0+\sin\alpha\,\vec y_0

13Question

Comment s'exprime y⃗1\vec y_1 après une rotation plane d'angle α\alpha ?

Réponse

y⃗1=−sin⁡α x⃗0+cos⁡α y⃗0\vec y_1=-\sin\alpha\,\vec x_0+\cos\alpha\,\vec y_0

14Question

Combien de paramètres sont nécessaires pour positionner un point M dans l'espace ?

Réponse

Trois paramètres sont nécessaires.

15Question

Comment s'exprime la position de M en coordonnées cartésiennes ?

Réponse

Par OM→=xe⃗x+ye⃗y+ze⃗z\overrightarrow{OM}=x\vec e_x+y\vec e_y+z\vec e_z.

16Question

Quand un solide est-il dit indéformable ?

Réponse

Quand la distance entre deux points du solide reste constante dans le temps.

17Question

Quels paramètres définissent la position d'un solide indéformable dans l'espace ?

Réponse

Trois coordonnées d'origine et trois angles d'orientation.

18Question

Quels mouvements décrivent les angles d'Euler ?

Réponse

Une précession, une nutation, puis une rotation propre.

19Question

Autour de quels axes se font les rotations des angles d'Euler ?

Réponse

Autour de z⃗0\vec z_0, x⃗p\vec x_p, puis z⃗1\vec z_1.

20Question

Quels mouvements décrivent les angles de Cardan ?

Réponse

Un lacet, un tangage, puis un roulis.

21Question

Autour de quels axes se font les rotations des angles de Cardan ?

Réponse

Autour de z⃗0\vec z_0, y⃗l\vec y_l, puis x⃗t\vec x_t.

22Question

Qu'est-ce qu'un mécanisme en mécanique ?

Réponse

Un assemblage de solides appelés pièces pouvant se déplacer entre eux.

23Question

Comment se distingue un contact ponctuel d'un contact linéique ?

Réponse

Un contact ponctuel est une intersection en un point, un contact linéique en une ligne.

24Question

Qu'est-ce qu'une liaison en mécanique ?

Réponse

Un modèle théorique d’un contact idéal entre deux solides indéformables.

25Question

Que sont les degrés de liberté d'une liaison ?

Réponse

Les mouvements élémentaires relatifs indépendants autorisés entre deux solides.

26Question

Combien de degrés de liberté une liaison peut-elle avoir dans l’espace ?

Réponse

Au maximum six degrés de liberté dans l’espace.

27Question

Quelles sont les six liaisons élémentaires issues des contacts de surfaces géométriques ?

Réponse

La sphère-plan, cylindre-plan, appui plan, sphère-cylindre, pivot glissant, liaison sphérique.

28Question

Quelle relation lie la vitesse de translation et la vitesse de rotation dans une liaison hélicoïdale ?

Réponse

λ˙2/1=±θ˙2/1p2π\dot\lambda_{2/1}=\pm\dot\theta_{2/1}\frac{p}{2\pi}.

29Question

Quelles sont les liaisons normalisées composées et leurs degrés de liberté ?

Réponse

Encastrement zéro, pivot un, glissière un, sphérique à doigt deux degrés.

30Question

Qu'est-ce qu'une classe d'équivalence cinématique ?

Réponse

Un ensemble de pièces sans mouvement relatif entre elles partageant le même mouvement.

31Question

Quelles pièces ne sont pas prises en compte dans les classes d'équivalence cinématique ?

Réponse

Les pièces déformables, hydrauliques, pneumatiques et certains éléments internes technologiques.

32Question

Qu'est-ce que le bâti en modélisation cinématique ?

Réponse

La pièce ou classe d'équivalence fixe servant de référentiel, généralement numérotée 0.

33Question

Comment un graphe de liaisons représente-t-il les classes d'équivalence et les liaisons ?

Réponse

Par des cercles pour les classes et des arcs nommés avec leurs caractéristiques géométriques pour les liaisons.

34Question

Quelles sont les étapes pour établir un graphe de liaisons ?

Réponse

Déterminer les classes, rechercher contacts, déduire la nature géométrique, caractériser et nommer chaque liaison.

35Question

Quel est le but d'un schéma cinématique ?

Réponse

Représenter le graphe des liaisons avec des symboles normalisés pour comprendre et étudier le mécanisme.

36Question

Quelles étapes faut-il suivre pour construire un schéma cinématique ?

Réponse

Choisir la représentation, distinguer classes par couleurs, placer éléments géométriques, positionner symboles, relier branches.

37Question

Quelle différence existe-t-il entre un schéma cinématique minimal et un schéma d'architecture non minimal ?

Réponse

Le minimal regroupe liaisons en une équivalente, le non minimal reflète fidèlement la géométrie réelle des contacts.

38Question

Qu'est-ce qu'un schéma cinématique ?

Réponse

Une figure plane ou spatiale représentant un mécanisme avec des symboles normalisés des liaisons.

39Question

Quelle est la première étape dans la construction d'un schéma cinématique ?

Réponse

Choisir une représentation adaptée.

40Question

Que fait-on après avoir coloré les classes d'équivalence dans un schéma cinématique ?

Réponse

Placer les éléments géométriques caractéristiques.

41Question

Que signifie un schéma cinématique minimal ?

Réponse

Il regroupe certaines liaisons en une liaison équivalente.

42Question

Pourquoi un schéma d’architecture reste-t-il non minimal ?

Réponse

Pour rendre fidèlement compte de la géométrie réelle des contacts élémentaires.

43Question

Qu'est-ce qu'un mouvement plan entre deux solides ?

Réponse

Tous les points du solide se déplacent dans des plans parallèles ou à distance constante d'un plan fixe.

44Question

Combien de paramètres sont nécessaires pour paramétrer un mouvement plan ?

Réponse

Trois paramètres sont nécessaires.

45Question

Quels sont les trois paramètres d'un mouvement plan ?

Réponse

Deux translations dans le plan et une rotation autour d'un axe perpendiculaire.

46Question

Quelle liaison autorise une translation dans le plan en modélisation plane ?

Réponse

La glissière autorise une translation dans le plan.

47Question

Quelle liaison autorise une rotation autour d'un axe perpendiculaire au plan ?

Réponse

La liaison pivot autorise cette rotation.

48Question

Quelle liaison autorise simultanément une translation dans le plan et une rotation autour d'un axe perpendiculaire ?

Réponse

La liaison sphère-plan plane autorise ces mouvements.

49Question

Que représente une modélisation plane ?

Réponse

Les mouvements relatifs observables entre deux pièces.

50Question

Quelle différence y a-t-il entre une modélisation plane et une représentation plane d'une modélisation spatiale ?

Réponse

La représentation plane ne suppose pas un mouvement plan particulier.

51Question

Qu'est-ce que la course en mécanique ?

Réponse

La distance parcourue par un organe mobile en translation.

52Question

Qu'appelle-t-on course maximale ?

Réponse

La distance entre deux positions extrêmes d'un organe mobile.

53Question

Qu'est-ce que la course utile ?

Réponse

La portion de course utilisée pour réaliser un travail donné.

54Question

Qu'est-ce que le débattement angulaire ?

Réponse

L'angle maximal parcouru par un organe mobile en rotation.

55Question

Qu'est-ce qu'une chaîne ouverte en mécanique ?

Réponse

Une série de solides reliés par des liaisons en série.

56Question

Qu'est-ce qui caractérise une chaîne fermée ?

Réponse

La présence d'une boucle dans le graphe des liaisons avec paramètres dépendants.

57Question

Quand un mécanisme est-il dit à chaînes complexes ?

Réponse

Lorsqu'il comporte plusieurs boucles.

58Question

Qu'est-ce que la loi entrée-sortie en mécanique ?

Réponse

Elle regroupe les relations entre paramètres de position ou leurs dérivées des pièces d'entrée et de sortie.

59Question

Quelle différence y a-t-il entre loi entrée-sortie géométrique et cinématique ?

Réponse

La géométrique relie les positions, la cinématique relie leurs dérivées.

60Question

Quel paramètre est associé à une liaison pivot ?

Réponse

Un angle.

61Question

Quel paramètre est associé à une liaison glissière ?

Réponse

Une distance variable entre repères des solides en contact.

62Question

Quelle formule donne la coordonnée xBx_B du point B pour un robot plan à deux rotations ?

Réponse

xB=L1cos⁡θ1+L2cos⁡(θ1+θ2)x_B=L_1\cos\theta_1+L_2\cos(\theta_1+\theta_2).

63Question

Quelle formule donne la coordonnée yBy_B du point B pour un robot plan à deux rotations ?

Réponse

yB=L1sin⁡θ1+L2sin⁡(θ1+θ2)y_B=L_1\sin\theta_1+L_2\sin(\theta_1+\theta_2).

64Question

Que signifie la loi directe dans une loi entrée-sortie ?

Réponse

Elle exprime la sortie en fonction de l'entrée.

65Question

Que signifie la loi indirecte dans une loi entrée-sortie ?

Réponse

Elle exprime les consignes d'entrée pour une sortie imposée et peut ne pas être unique.

66Question

Quelles étapes comprend la fermeture géométrique pour obtenir une loi entrée-sortie ?

Réponse

Définir paramètres, tracer changements de base, écrire équations, projeter, combiner, conserver solutions physiques.

67Question

Comment s'exprime une fermeture angulaire autour d'une chaîne fermée ?

Réponse

Comme la somme des angles orientés parcourus sur la boucle égale zéro.

68Question

Quelle est la formule d'une fermeture vectorielle sur une chaîne fermée ?

Réponse

La somme des vecteurs successifs parcourus revient au vecteur nul.

69Question

Quelle identité trigonométrique sert à éliminer un angle dans des équations projetées ?

Réponse

L'identité cos⁡2θ+sin⁡2θ=1\cos^2\theta + \sin^2\theta = 1.

70Question

Quelle est la loi entrée-sortie du micromoteur obtenue par fermeture géométrique ?

Réponse

x=L1cos⁡α+L22−(L1sin⁡α)2x = L_1\cos\alpha + \sqrt{L_2^2 - (L_1\sin\alpha)^2}.

71Question

Pourquoi la solution positive est-elle retenue dans le micromoteur ?

Réponse

Parce que la condition physique impose x>L1cos⁡αx > L_1\cos\alpha.

72Question

Que se passe-t-il au produit scalaire de deux vecteurs si leur orientation relative reste constante ?

Réponse

Le produit scalaire reste constant.

73Question

Que vaut le produit scalaire de deux vecteurs orthogonaux conservant leur orthogonalité ?

Réponse

Il est nul.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 35 questions sur Modélisation géométrique des mécanismes.

1. Quelles caractéristiques définissent un vecteur non nul ?

2. Quelle distinction décrit correctement les vecteurs glissant, lié et libre ?

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