Sujets du Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable 2022
Sujets du Bac STI2D d’Ingénierie, Innovation et Développement Durable 2022 : Métropole - Architecture et Construction (AC). Avec corrigé.
Métropole France - Architecture et Construction (AC) (2022)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Transmission de l'information et réseaux · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 - Analyse du besoin et exigences · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
Partie 1 (Questions 1.1, 1.2, 1.3 et 1.5) : analyse du besoin sociétal du savoir-nager et étude des exigences SysML du complexe aquatique Boiséo (période de canicule, effectif scolaire, capacité… - Partie 1 - Piliers du développement durable · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
À l'aide du document DT2, classer en trois catégories (sociale, économique et environnementale) les exigences contenues dans l'exigence principale « Bassin de vie » id = « 1 ». - Partie 2 - Accessibilité des bassins aux personne… · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Partie 2 : Accessibilité des bassins aux personnes à mobilité réduite (P.M.R.). Questions 2.1 à 2.6 : vérification réglementaire des places de parking PMR (signalétique, nombre, dimensions), calcul… - Partie 3 - Protection des usagers contre les élém… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions 3.1 à 3.4 : Définir la fonction du poteau de l'auvent, identifier la sollicitation mécanique, calculer les charges permanente G, de neige Sn et la force combinée F, puis déterminer la… - Partie 4 - Contrôle de l'accès à la piscine Boiséo · Transmission de l'information et réseaux
Questions 4.1 à 4.4 : adressage du réseau informatique local de la piscine Boiséo (adresses IP et capacité maximale d'extension) et commande logique des tourniquets d'accès (table de vérité et schéma… - Partie 5 - Récupération d'énergie solaire thermiq… · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Questions 5.1 à 5.4 : calculer la surface exploitable totale des toitures terrasses 1 et 2, relever l'irradiance moyenne annuelle, calculer l'énergie quotidienne théorique totale Wtq et l'énergie… - Partie 5 - Régulation thermique et algorigramme · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Compléter les zones grisées de l'algorigramme de régulation de température de l'eau des bassins (DR2) : condition dans le losange et états de la pompe à chaleur (MARCHE / ARRÊT). - Partie 6 - Caractérisation des sources d'énergie · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Questions 6.1 et 6.2 : Identifier sur le diagramme des exigences DT2 les trois sources d'énergie alimentant la piscine et les caractériser (renouvelable/non-renouvelable, primaire/secondaire), puis… - Partie 6 - Bilan de puissance et énergie de chauf… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 6.3 à 6.6 : Calcul de la puissance thermique maximale cumulée, calcul de la puissance d'appoint de la chaudière et de sa marge de réserve, bilan énergétique du réchauffage de l'eau des… - Partie Spécifique AC - Partie A : Manutention et… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions A.1 à A.5 : équilibre statique, centre de gravité et dimensionnement du levage par élingue d'un panneau prémur. - Partie Spécifique AC - Partie B : Classement UPEC… · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions B.1 et B.2 : donner la signification des 4 lettres du classement UPEC, relever les classements exigés pour le hall d'accueil et les vestiaires, et identifier le modèle de carrelage qui ne… - Partie Spécifique AC - Partie B : Analyse d'impac… · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Questions B.3 et B.4 : comparaison des déclarations environnementales FDES pour le carrelage de sol et justification du produit à préconiser. - Partie Spécifique AC - Partie C : Résistance méca… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie C : étude de la résistance et de la modélisation mécanique d'une longrine sous le bassin de santé. Détermination des portées et épaisseur de dalle (C.1, C.2), inventaire des charges… - Partie Spécifique AC - Partie D : Éclairement nat… · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Partie D : dimensionnement de l'éclairage naturel zénithal des vestiaires. D.1 : préciser les conditions d'éclairement du calcul du FLJ et pourquoi les définir. D.2 : retrouver TL sur la…
Métropole France - Energies et Environnement (EE) (2022)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Transmission de l'information et réseaux · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 - Analyse du besoin · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
Questions 1.1, 1.2, 1.3 et 1.5 : Analyser les statistiques de noyades (DT1), relever le nombre de scolaires et la capacité d'accueil sur le diagramme SysML (DT2), déduire la catégorie ERP et… - Partie 1 - Développement durable · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
À l'aide du document DT2, classer en trois catégories (sociale, économique et environnementale) les exigences contenues dans l'exigence principale « Bassin de vie » id = « 1 ». - Partie 2 · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Partie 2 (Questions 2.1 à 2.6) : Vérifier la conformité réglementaire de l'accessibilité des cheminements, du parking et des bassins aux personnes à mobilité réduite (P.M.R.). - Partie 3 · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions 3.1 à 3.4 : Valider la tenue mécanique et le dimensionnement d'un poteau métallique de l'auvent sous charges climatiques et permanentes. - Partie 4 · Transmission de l'information et réseaux
Partie 4 : Contrôle de l'accès à la piscine Boiséo. Questions 4.1 à 4.4 : Proposer des adresses IP valides pour 5 équipements du réseau local (masque 255.255.255.0), calculer le nombre maximal de… - Partie 5 - Énergie solaire thermique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Questions 5.1 à 5.4 : Estimer le potentiel de captation d'énergie solaire thermique sur les toitures terrasses du complexe aquatique Boiséo (calcul de la surface exploitable, relèvement de… - Partie 5 - Régulation et algorigramme · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Question 5.5 : Compléter les zones grisées de l'algorigramme de régulation de température des bassins entre énergie solaire thermique et pompe à chaleur (test de comparaison et état de la commande… - Partie 6 - Sources et natures d'énergie · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Questions 6.1 et 6.2 : Identifier sur le diagramme DT2 les trois sources d'énergie (solaire, gaz, électricité), caractériser leur nature (renouvelable ou non) et leur forme (primaire ou secondaire),… - Partie 6 - Bilan thermique et puissances · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 6 (Questions 6.3 à 6.6) : Établir le bilan des puissances de chauffe (puissance maximale, puissance de la chaudière en régime nominal et marge restante), calculer la quantité d'énergie… - Partie A · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Partie A : Questions A.1 à A.3 sur l'analyse de l'apport énergétique et les caractéristiques de fonctionnement des nattes solaires thermiques de toiture pour le chauffage d'une piscine. - Partie B · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie B : Étude de l'apport en énergie renouvelable et de l'efficacité énergétique saisonnière (COP, SCOP) des pompes à chaleur de la piscine (Questions B.1 à B.5). - Partie C · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Partie C : Questions C.1 à C.5. Vérification de la conformité réglementaire de l'éclairage immergé d'une piscine (norme NF C 15-100, TBTS, indice de protection IP68), dimensionnement du…
Métropole France - Innovation Technologique et Eco-conception (ITEC) (2022)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Transmission de l'information et réseaux · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 : Enjeu sociétal du savoir-nager · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Questions 1.1 à 1.5 : analyse de l'enjeu sociétal du savoir-nager à partir de DT1 (pics de noyades de l'été 2018 et canicule) et DT2 (nombre d'élèves de la CCVB, capacité d'accueil de 700 personnes… - Partie 2 : Accessibilité des bassins aux personne… · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Partie 2 (Questions 2.1 à 2.6) : Accessibilité des bassins aux personnes à mobilité réduite (PMR) pour le complexe aquatique Boiséo. Vérification réglementaire et géométrique du stationnement… - Partie 3 : Protection contre les éléments climati… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions 3.1 à 3.4 : modélisation des charges de neige et permanentes et vérification de la résistance mécanique en compression d'un poteau d'auvent. - Partie 4 - Questions 4.1 et 4.2 : Configuration d… · Transmission de l'information et réseaux
Questions 4.1 et 4.2 : plan d'adressage IP des équipements du complexe aquatique Boiséo (DR1) et calcul du nombre maximal de clients pouvant être ajoutés au réseau. - Partie 4 - Questions 4.3 et 4.4 : Contrôle du sen… · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Questions 4.3 et 4.4 : Compléter les parties grisées de la table de vérité partielle de l'alarme des tourniquets à partir de l'équation booléenne, puis tracer le logigramme correspondant. - Partie 5 - Questions 5.1 à 5.4 : Récupération d'é… · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Partie 5 (Questions 5.1 à 5.4) : Calcul de la surface exploitable en toiture (terrasses 1 et 2), relevé de l'irradiance solaire moyenne à La Broque, et calcul des énergies théorique et récupérable… - Partie 5 - Question 5.5 : Gestion du chauffage de… · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Question 5.5 : À partir des conditions de régulation thermique du document réponses DR2, compléter les trois zones grisées de l'algorigramme (la condition de comparaison T_cps > ... et les deux états… - Partie 6 - Questions 6.1 et 6.2 : Identification… · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Identifier sur le diagramme DT2 les 3 sources qui alimentent la piscine en énergie, préciser si elles sont renouvelables ou non, primaires ou secondaires, et indiquer la source prioritaire avec… - Partie 6 - Questions 6.3 à 6.6 : Bilan de puissan… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 6.3 à 6.6 : Calcul de la puissance maximale cumulée des trois modes de chauffage, de la puissance fournie par la chaudière en régime nominal et de sa marge de puissance. Calcul de l'énergie… - Partie Spécifique - Partie A : Étude cinématique… · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses
Étude cinématique du soulève-personne pour piscine : identifier le mouvement du bras (2) par rapport au mât (1) et les trajectoires des points A et C, tracer la position basse du bras et mesurer les… - Partie Spécifique - Partie B : Efficience énergét… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions B.1 à B.5 : Vérification des performances énergétiques du vérin électrique en phase d'enlèvement du socle. Identification des caractéristiques du vérin, calcul des charges, courants,… - Partie Spécifique - Partie C : Optimisation résis… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie Spécifique ITEC - Partie C : Optimisation résistance/masse du bras du lève-personne Handi-Move. Étude des défaillances structurelles (DTS7), détermination du moment fléchissant maximal (DTS8),…
Métropole France - Systèmes d'Information et Numérique (SIN) (2022)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données · Transmission de l'information et réseaux · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 1 : analyse de l'enjeu sociétal de l'apprentissage de la natation (pics de noyades été 2018, canicule), identification du nombre d'élèves concernés (3 265), capacité d'accueil (700 personnes)… - Partie 2 · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Partie 2 : Analyse de l'accessibilité PMR du complexe aquatique Boiséo (stationnement, cheminement extérieur en pente, conformité du pédiluve aux tours de roue de fauteuil roulant). - Partie 3 (au choix) · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie 3 (au choix) : Dimensionnement et résistance mécanique du poteau de l'auvent d'entrée sous charges permanente et de neige. - Partie 4 (au choix) · Transmission de l'information et réseaux
Partie 4 (au choix) : Configuration du réseau informatique (adresses IP des clients et capacité d'extension) et contrôle d'accès avec table de vérité et logigramme de détection de passage en sens… - Partie 5 - Questions 5.1 à 5.4 · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Partie 5 : Questions 5.1 à 5.4. Calcul de la surface exploitable en toiture (terrasses 1 et 2), relevé de l'irradiance quotidienne moyenne à La Broque, calcul de l'énergie théorique totale Wtq et de… - Partie 5 - Question 5.5 · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Compléter les trois zones grisées de l'algorigramme de régulation de la température de l'eau des bassins (DR2) : condition de test sur l'écart de température et états de la pompe à chaleur (ChPC). - Partie 6 - Questions 6.1 et 6.2 · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Identifier sur le diagramme des exigences DT2 les 3 sources qui alimentent la piscine en énergie, préciser leur nature (renouvelable ou non, primaire ou secondaire), et indiquer la source prioritaire… - Partie 6 - Questions 6.3 à 6.6 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 6.3 à 6.6 : Calculer la puissance maximale des trois modes de chauffage (panneaux solaires, PAC, chaudière gaz), déterminer la puissance et la marge de la chaudière en fonctionnement… - Partie spécifique - Partie A · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Partie spécifique A : Mesure de température, caractéristiques et câblage du capteur DS18B20, conversion binaire/hexadécimal et algorigramme d'acquisition. - Partie spécifique - Partie B (Questions B.1 et B.… · Transmission de l'information et réseaux
Partie B : Questions B.1 et B.2. À l'aide de la documentation technique DTS2 et de la trame du document réponse DRS2, retrouver les adresses MAC et IP source et destination. Puis, à partir de la… - Partie spécifique - Partie B (Questions B.3 et B.… · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Questions B.3 et B.4 : Décodage ASCII des octets d'une trame HTML (octets 18F à 193) pour extraire la valeur de température affichée en °C. - Partie spécifique - Partie C · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Partie C : Contrôle d'accès par cartes RFID MIFARE (4 octets). Question C.1 : Justifier la suffisance du nombre d'identifiants pour 10 000 abonnements et 550 personnes. Question C.2 : Décoder un… - Partie spécifique - Partie D · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Partie spécifique D : Détection du sens de passage par codeur incrémental, programme Arduino d'interruption et algorigramme de gestion des entrées de la piscine.
Métropole France remplacement - Architecture et Construction (AC) (2022)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie commune - Partie 1 - Développement durable · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Questions 1.1, 1.2 et 1.5 : Justifier l'intérêt environnemental du navire à hydrogène vert et conclure sur l'absence d'émissions de gaz à effet de serre. - Partie commune - Partie 1 - Chaîne de puissance · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques
Identifier les 4 éléments techniques de production d'énergie électrique à partir du document DT1, puis associer chacun des 5 éléments de la chaîne de production d'hydrogène à son rôle dans le… - Partie commune - Partie 2 : Choix du combustible · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 2 : Choix du combustible. Question 2.1 : Calculer dans le document réponse DR2 le rendement global (production et utilisation) pour l'hydrogène obtenu par électrolyse. Question 2.2 : Montrer… - Partie commune - Partie 3 - Flux d'énergie · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Questions 3.1 à 3.3 : Identifier les flux d'énergie actifs sur DR3 (navigation « éco » de jour sans vent) et DR5 (navigation de nuit sur batterie), et compléter le tableau descriptif DR4 de la chaîne… - Partie commune - Partie 3 - Bilan énergétique et… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 3.4 à 3.12 : Bilan énergétique de la navigation, calculs de puissance et d'autonomie, et validation du stockage d'hydrogène pour un trajet de deux jours. - Partie commune - Partie 4 (au choix) : Stockage d… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions 4.1 à 4.4 : Justifier le stockage sous haute pression, le choix du détendeur et dimensionner les réservoirs d'hydrogène par simulation MEF. - Partie commune - Partie 5 (au choix) : Maintien d… · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Partie commune - Partie 5 : Étudier l'influence des courants et vents sur la trajectoire d'Energy Observer (questions 5.1 à 5.3) et compléter l'algorigramme de commande du pilote automatique sur le… - Partie spécifique - Partie A : Résistance thermiq… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions A.1 et A.2 : Déterminer la distance du voyage polaire entre Saint-Pétersbourg et Longyearbyen (2 400 milles) et compléter le tableau DR S1 pour calculer les résistances thermiques des… - Partie spécifique - Partie B : Confort thermique… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions B.1 à B.4 : Calculer les surfaces de l'enveloppe, les déperditions thermiques et le besoin en chauffage d'appoint pour la traversée polaire. - Partie spécifique - Partie C : Structure tubulair… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions C.1 à C.3 : Déterminer la descente de charges (G et Q) sur le portique arrière à l'ELU et justifier l'emploi d'une section tubulaire. - Partie spécifique - Partie D : Critère de déforma… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie D : Vérification du critère de déformation d'une poutre. Questions D.1 à D.3 : Calculer la contrainte maximale à l'ELU et le coefficient de sécurité ks ; relever la flèche maximale à l'ELS et…
Métropole France remplacement - Energies et Environnement (EE) (2022)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Choix multicritères et comparaison de solutions techniques · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 - Questions 1.1, 1.2 et 1.5 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 1 (Questions 1.1, 1.2 et 1.5) : Indiquer au moins deux raisons qui justifient l'intérêt environnemental du projet Energy Observer, expliquer l'intérêt de l'hydrogène vert dans le transport… - Partie 1 - Questions 1.3 et 1.4 · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques
Questions 1.3 et 1.4 : À partir du document technique DT1, identifier les 4 éléments permettant de produire de l'électricité à bord de l'Energy Observer, puis ordonner sur le document réponse DR1 les… - Partie 2 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 2.1 et 2.2 : Calculer dans le document réponse DR2 le rendement global de la filière hydrogène par électrolyse à partir des rendements de production et d'utilisation. Montrer ensuite à… - Partie 3 - Questions 3.1 à 3.3 · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Questions 3.1 à 3.3 : Identifier les flux d'énergie sur les schémas DR3 et DR5 et compléter le tableau descriptif de la chaîne de puissance sur DR4. - Partie 3 - Question 3.7 · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
À partir du diagramme de définition de blocs (DT2) et du diagramme des exigences (DT4), justifier l'exigence « Mode Eco ». - Partie 3 - Questions 3.4 à 3.6 et 3.8 à 3.12 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 3.4 à 3.6 et 3.8 à 3.12 : Bilan énergétique complet de la traversée Saint-Tropez – Minorque, autonomie sur batteries et faisabilité d'un trajet de deux jours alimenté uniquement par… - Partie 4 · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie 4 : Questions 4.1 à 4.4 sur le stockage de l'hydrogène sur le bateau Energy Observer : justifier le stockage sous haute pression, justifier le choix du détendeur en inox (2 bars en sortie pour… - Partie 5 · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Partie 5 : questions 5.1 à 5.4 portant sur les paramètres modifiant la position en navigation (vents et courants), l'analyse de la force hydrodynamique en v², la composition de la vitesse et de la… - Partie A · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie A : Étude du groupement des modules de batteries Seanergy 48M et calcul de l'énergie totale stockée dans les 2 flotteurs du catamaran Energy Observer. - Partie B - Question B.1 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Justifier le choix des ingénieurs concernant la section des conducteurs (68 mm²), sachant que la chute de tension maximum autorisée est de 3 %. - Partie B - Questions B.2 à B.5 · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Questions B.2 à B.5 : Justification du choix des technologies de panneaux photovoltaïques (conformables et bifaciaux), détermination de l'irradiation solaire en mai à St Tropez (mensuelle et… - Partie C - Questions C.1 et C.2 · Choix multicritères et comparaison de solutions techniques
Questions C.1 et C.2 : À partir du tableau comparatif DTS8, indiquer le critère principal justifiant le choix du moteur Brushless MSAP et citer son inconvénient majeur. - Partie C - Questions C.3 et C.4 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions C.3 et C.4 : Calculer le rendement du moteur synchrone à aimants permanents (U313 F10 à 3000 tr/mn) à partir du tableau DTS9, puis valider le choix à l'aide du diagramme de blocs BDD (DTS3). - Partie D · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie D : conclusion Question D.1 : À la vue des différentes analyses menées dans cette partie et des choix des ingénieurs, conclure sur la performance de la chaîne de puissance dans le respect des…
Métropole France remplacement - Innovation Technologique et Eco-conception (ITEC) (2022)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 - Développement durable · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 1 (Questions 1.1, 1.2 et 1.5) : Justifier l'intérêt environnemental du projet Energy Observer, expliquer les atouts de l'hydrogène vert pour le transport maritime et conclure sur la capacité… - Partie 1 - Chaîne de puissance · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques
Questions 1.3 et 1.4 : À partir des documents DT1 et DT2, indiquer les quatre éléments techniques à bord du navire permettant de produire de l'énergie électrique. Puis ordonner les composants de la… - Partie 2 - Choix du combustible · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 2 : Choix du combustible. Question 2.1 : Calculer dans le DR2 le rendement global (production et utilisation) pour l'hydrogène obtenu par électrolyse. Question 2.2 : Montrer en quoi… - Partie 3 - Flux d'énergie · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Questions 3.1, 3.2 et 3.3 : Identifier les flux d'énergie actifs sur DR3 et DR5 selon les phases de fonctionnement (navigation diurne solaire et navigation nocturne sur batteries) et compléter le… - Partie 3 - Bilan énergétique et autonomie · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 3.4 à 3.6 et 3.8 à 3.12 : Déterminer les consommations d'énergie, l'autonomie et vérifier la faisabilité du trajet de deux jours grâce à l'hydrogène. - Partie 3 - Exigences du système · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
À partir du diagramme de blocs DT2 et du diagramme des exigences DT4, justifier l'exigence « Mode Eco ». - Partie 4 - Stockage de l'hydrogène · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie 4 : Stockage de l'hydrogène. Questions 4.1 à 4.4 : Justifier le stockage sous haute pression, justifier le choix du détendeur inox, déterminer quels réservoirs conviennent à partir des… - Partie 5 - Maintien du cap · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Questions 5.1 à 5.4 : Analyser l'influence de l'environnement (vent et courant) sur la navigation d'Energy Observer entre Saint-Tropez et Minorque, justifier la vitesse de navigation, choisir le cap… - Partie Spécifique - Partie A : Efforts engendrés… · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions A.1 et A.2 : Déterminer la hauteur (12 m), la surface (31,5 m²) et la largeur (2,625 m) de la voile OceanWings. Calculer la vitesse maximale d'utilisation en m/s (16,94 m/s), identifier… - Partie Spécifique - Partie B : Efforts supportés… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions B.1 à B.4 : Modélisation des liaisons en A et B, complétion du tableau BAME sur DR.S1, calcul du poids et tracé des vecteurs force, puis calcul de l'effort résultant en A et identification… - Partie Spécifique - Partie C : Solution construct… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions C.1 à C.4 : Valider la résistance mécanique du support supérieur 2 par simulation éléments finis, dimensionner et sélectionner la référence du coussinet de guidage du mât 4, et réaliser son…
Métropole France remplacement - Systèmes d'Information et Numérique (SIN) (2022)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données · Transmission de l'information et réseaux · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 - Développement durable · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 1 (Questions 1.1, 1.2 et 1.5) : Justifier l'intérêt environnemental du navire Energy Observer et de l'hydrogène vert, et conclure sur sa capacité à naviguer sans émission de gaz à effet de… - Partie 1 - Chaîne de puissance · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques
Questions 1.3 et 1.4 : À partir du document technique DT1, indiquer les quatre éléments techniques à bord du bateau permettant de produire de l'énergie électrique. Puis compléter, sur le document… - Partie 2 - Bilan énergétique et rendement · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 2 : Bilan énergétique et rendement. Question 2.1 : Calculer le rendement global (production et utilisation) pour l'hydrogène obtenu par électrolyse dans le tableau DR2. Question 2.2 : Montrer… - Partie 3 - Flux d'énergie · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Questions 3.1 à 3.3 : Repérer les flux d'énergie lors des modes de propulsion et compléter les flux d'entrée/sortie de la chaîne de puissance (DR3, DR4, DR5). - Partie 3 - Bilan énergétique et autonomie · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 3.4 à 3.12 : Bilan énergétique et autonomie du navire Energy Observer pour une traversée de 2 jours. - Partie 4 - Stockage et choix du détendeur · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Partie 4 : Stockage et choix du détendeur. Question 4.1 : Indiquer la raison pratique qui justifie le stockage de l'hydrogène sous haute pression (DT7). Question 4.2 : Justifier le choix du détendeur… - Partie 4 - Résistance mécanique des réservoirs · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions 4.3 et 4.4 : À partir des résultats de simulation éléments finis (DT9), indiquer en justifiant les réservoirs qui peuvent convenir en comparant la contrainte de von Mises à la limite… - Partie 5 - Paramètres de navigation et cinématique · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses
Questions 5.1 à 5.3 : Identifier les influences extérieures (vents et courants), analyser l'équation de la force hydrodynamique F = k·v² pour expliquer l'intérêt d'une vitesse modérée, et déterminer… - Partie 5 - Commande du pilote automatique · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Question 5.4 : Compléter l'algorigramme du DR6 pour le pilote automatique avec les trois fonctions proposées : calcul de la différence de cap, condition Différence > 0 et actionnement du vérin pour… - Partie A - Choix du capteur et décodage logique · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Questions A.1 et A.2 : Justifier le choix du capteur anémomètre-girouette AIRMAR 220WX à l'aide d'au moins deux arguments (DT S1), puis déterminer les 10 états logiques (0 ou 1) du chronogramme du… - Partie A - Avantages du bus CAN · Transmission de l'information et réseaux
Question A.3 : Citer au moins deux avantages qu'apporte l'utilisation d'un bus CAN sur ce bateau. - Partie B - Décodage des informations de vent · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Partie B : Décodage des informations de vent (Questions B.1 à B.3). Déterminer le code PGN décimal du capteur girouette-anémomètre (130306), le convertir en hexadécimal (1FD02) et compléter le champ… - Partie C - Débit et temps de transmission · Transmission de l'information et réseaux
Questions C.1 et C.2 : Déterminer le débit de la transmission en Kbits·s⁻¹ dans le cas le plus défavorable, puis calculer le temps de transmission d'une trame de 64 bits. - Partie C - Traitement algorithmique en Python · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Questions C.3 à C.5 : Compléter l'algorithme Python de traitement des seuils de vent (DR S3), identifier le message affiché pour 35 m/s et conclure sur la chaîne d'information.
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