Validation par simulation numérique et éléments finis en Terminale
Validation par simulation numérique et éléments finis, c'est une notion de ingénierie et développement durable du chapitre « Spécialité Innovation Technologique et Éco-Conception (ITEC) », au programme de Terminale. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
Validation par simulation numérique et éléments finis : le cours
La simulation numérique (méthode des éléments finis) permet de tester virtuellement un produit sur ordinateur avant de le fabriquer. On divise la pièce en milliers de petits éléments et on calcule comment elle se déforme sous les forces.
Exemple
Un ingénieur conçoit une aile d'avion : au lieu de construire un prototype réel coûteux, il simule les forces aérodynamiques et les vibrations sur ordinateur. Si la simulation montre une fissure possible, il modifie le design avant la fabrication.
À retenir
La simulation par éléments finis économise du temps et de l'argent en détectant les défauts de conception avant la fabrication réelle.
S'entraîner sur validation par simulation numérique et éléments finis
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
Une poutre en acier de section rectangulaire (largeur b = 40 mm, hauteur h = 60 mm) est soumise à une charge concentrée F = 500 N au centre. La longueur de la poutre est L = 2 m, encastrée aux deux extrémités. Calculez le moment d'inertie I de la section et déterminez si la poutre résiste à la flexion sachant que la contrainte admissible de l'acier est σ_adm = 200 MPa.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
Une entreprise souhaite éco-concevoir un support de smartphone en plastique. Actuellement, le produit pèse 150 g et sa durée de vie est de 3 ans. L'analyse de cycle de vie montre : - Phase de production : 2.5 kg CO2-eq - Phase d'utilisation : 0.3 kg CO2-eq - Phase de fin de vie (incinération) : 0.8 kg CO2-eq Proposez deux améliorations d'éco-conception et calculez la réduction d'impact potentielle pour chacune. Justifiez vos choix.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Spécialité Innovation Technologique et Éco-Conception (ITEC) (Ingénierie et Développement Durable Terminale).