Partie 5 - Question 5.6 (piliers du DD) · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - AC 2025

Partie 5: le mât des éoliennes peut-il résister aux actions mécaniques qu'il subit tout en limitant son impact environnemental ?

Le mât est soumis à des efforts aérodynamiques horizontaux. Dans cette partie, nous étudions uniquement la résistance du mât au vent. Une simulation a été réalisée et les résultats des sollicitations sont donnés sur le document DR7.

DR7: résistance du mât seul

Données pour l'étude mécanique et environnementale

Limite élastique de l'acier utilisé: $R_e = 6,204\cdot 10^8\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2}$

Contrainte maximale relevée dans le mât: $\sigma_{\max} = 7,056\cdot 10^7\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2}$

Coefficient de sécurité minimal requis: $s = 3$

Deux solutions sont envisagées pour la réalisation du mât en acier:

Solution 1: forme cylindrique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{cylindrique}} = 34,7\ \text{m}^3$.

Solution 2: forme conique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{conique}} = 27,78\ \text{m}^3$.

Deux solutions peuvent être envisagées pour la réalisation du mât:

Solution 1: une forme cylindrique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{cylindrique}} = 34{,}7\text{ m}^3$;

Solution 2: une forme conique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{conique}} = 27{,}78\text{ m}^3$.

Dans les deux cas, le matériau utilisé est l'acier.

5.6

Indiquer quels sont les piliers du développement durable les plus concernés par ce gain en justifiant la réponse.