ARTheque - STEF - ENS Cachan | Baccalauréat technologique – Construction mécanique (F1)

A 1426

Baccalauréat technologique

Construction mécanique (F1)

options: A.. Productique mécanique

B. . Systèmes motorisés

C.. Structures métalliques

o. .

Bois et matériaux associés

E.. Matériaux souples

Création, horaires et programmes

Option

«

Technologies industrielles»

de la classe de Seconde

Programme de Productique.

N en en

Baccalauréat technologique Construction mécanique(Fl), optionsA, B.C.0

et

E (RLR: 544-1 b;524-9) .

Création et programmes A.17-10-1991 5

Annexe1

Horaires hebdomadaires: - Enseignementsobligatoires

- Enseignementsoptionnelscomplémentaires... • . ... . ..•. 10 Annexe Il

Partie1

Programmedesdisciplinesd'enseignementgénéral(références destextes etdes Bulletins officielsparus par ailleurs) .. . __ " _ 12 Programmes de Technologie industrielle(parties communesàlasectionet parties spécifiquesauxoptions) . . ... . .... . 13 - optionA:Productiquemécanique ._ _..__ .. . .. . . ... . . 15 - optionB: Systèmesmotorisés.._ _ _.._. . . ... . . . ... . 43 - optionC: Structuresmétalliques _ __._..•._. . _.. __.... 57 - option 0: Bois et matériauxassociés ...•.. . .••. . . •. .. __ . 67 - optionE: Matériauxsouples .._..._. . . ... ... . . ... .. . 78 Partie 2

Programmedes enseignementsoptionnels complémentaires (références destex-teset des Bulletinsofficiels parus par ailleurs) _.__ .. _.. _. __ . . . . ... .... 88 Partie 3

Hygiène.sérurité et préventiondesaccidents du travail ..._. . . . ... . . .. . .. 89 Programme de Productique de "option Technologiesindustrielles de la classe de seconde des lycées(RLR :524-5)

•

Créatio'n

du baccalauréat

technologique Construction

mécanique (F1), option

A.-Productique mécanique,

issue du

baccalauréat technologique

Construction mécanique (Fl) - ancien

régime (défini par arrêté du 10

septembre 1990 portant règlement

d'examen des baccalauréats

technologiques) -,

et options:

B.-Systèmes motorisés, C.- Structures

métalliques, D.- Bois et matériaux

associés, E.- Matériaux souples,

issues de la transformation de

certains brevets de technicien.

Organisation,

~oraires

et programmes

des enseignements dispensés dans

les classes de première et de

terminale conduisant

à

ce

baccalauréat technologique

NOR: MENL9102253A

RLR:544-1b; 524-9 Arrêté du 17 octobre 1991 (Éducation nationale: bureau DLC 3)

Vu code ens. tech.;code du travail not,livre IX ;L. na 51-46 du 11-1-1951modo par D. na 81-553 du 12 -5-1981;L. na 59-1557du 31-12-1959modo; L. na 71-577 du 16-7,1971; L. na 75-620 du 11-7-1975; L. na 83-663du 22-7-1983 complétantla loi na 83-8 du 7-1-1983 modo et compl. parL.na 85-97 du 25-1-1985; L. na 84-52 du 26-1-1984; L. de programme na 85-1371 du 23-12-1985;L. d'orientation na 89-486 du 10-7-1989; D. na 59-57 du6-1-1959modo not. parD.na 65-438 du 10-6-1965 et na 68-639du 9-7-1968;D.na 60-389 du 22-4-1960 modo et compl. ; D. na 64-42 du 14-1-1964 mod.; D. na 72-279 du 12-4-1972;D. na 72-607 du 4-7-1972modo ; D. na 76-1304 du28-12-1976;D.na 77-521 du 18-5-1977 modo par D. na 90-484 du 14-6-1990;D.na 84-573du 5-7-1984 modo;D. na 85-924 du 30-8-1985 modo par D.na 90-978 du 31-10-1990;O. na 86-378 du 7-3 -1986; O. na 88-977 du 11-10-1988; O.na 90-484 du 14-6-1990;D. na 90-822 du 10-9-1990 ;A. 29-8-1964 modo par A.19-6-1967et compl. par A.

18-1-1969 modo;A.1-10-1965 modo par A. 2-6-1981 et compl. parA.18-1-1969modo;A.18-4-1972compl.

g;

par A. 18-4-1972 mod.;A.15-9-1980 modo parA. 13- 0> 5-1981et 4-5-1988 et compl. parA. 15-9-1980 mod. ; œ A.31-10-1980modopar arrêtés des 5-10-1981,29- .~ 7-1982,24-5-1983,14-3-1986et 30-6-1986 ;A.21- .~ 1-1981 compl. parA.21-1-1981 modo;A.26-1-1981 ~ modonot.parA. 14-3-1986,A. 30-6-1986;A. 13-5-1981;A.29-12-1981;A. 9-3-1982 mod. ;A. 16-3-1982 ; A.8-6-1982;A. 12-7-1982 modoparA.14-6-

E

1985 et 2-8-1989;A.12-7-1982 ;A. 5-7-1983;A.

15.

30-6-1983 compl.par A.30-6-1983mod. not. parA. 0'" 3-6-1987; A.7-7-1983 compl. parA.7-7-1983mod.; <:: A.19-7-1983 compl.parA. 19-7-1983 modo;A.19- ~ 7-1983 compl.parA. 19-7-1983 modo;A.14-3-1986; A.14-3-1986 modo parA. 30-6-1986 ; A.1-12-1986 modo; A. 15-4-1988 modopar A.17-9-1991; A. 25-4-1988; A. 3-5-1988;A. 2-8-1989;A.2-2-1990; A. 14-6-1990;A.10-9-1990 modo parA.17-9-1991;A. 27-3-1991;A.17-10-1991; avis com.prof. consult. comp.17,30 ,31-5et 26-6-1990;avis du CSE du 24-1-1991; avis CNESER du 21-1-1991.

Article premier. - Il est créé un baccalauréat techno-logique Construction mécanique (F1

J,

options : A.-«Productique mécanique»;

B.-«Systèmes motorisés»; C.-«Structures métalliques"; D.-«Bois et matériaux associés ", E. -«Matériaux souples».

Art. 2.- L'accèsauxclasses de premièrede la sec-tion conduisantau baccalau réat technologique Construc-tion mécanique (F1

J,

options:A.- Productique méca-nique, B.- Systèmes motorisés, C.- Structures métalliques, D.-Bois etmatériauxassociés et E. - Maté-riaux souples,est ouvert auxseuls élèves: - soit, ayant suivi en classe de seconde, l'enseigne-ment optionnel technologique spécialisé de«technolo-gies industrielles

»:

- soit, étant titulaires d'undiplôme de niveau V et admisàpoursuivreles études dans cette section con-formément aux dispositions fixéespar le ministre de l'Éducationnationale.

L'accèsaux classes terminales de la section condui-sant au baccalauréat technologique Construction méca-nique (F1). est subordonnéàl'accomplissementde la scolarité de première dans cette même section.

Art. 3.- Un élève ne remplissant pas les conditions mentionnéesàl'article 2 ci-dessus pour l'accèsàla section conduisant au baccalauréat technologique Cons-truction mécanique(F1) peut être admis dans celle-ci, par le chef d'établissement,conformémentaux dispo-sitionsprévuesàl'article 14dudécret na 90-484du

14juin 1990 susvisé,relatifàl'orientation etàl' attec-~ tationdes élèves.

en

0> Art.4. - L'organisation,leshorairesetlesprogram -.~ mesdes enseignementsdispensésdans les classes de .~premièreetles classesterminalesde la section

c

on-

.

~duisant au baccalauréat technologiqueConstruction

, mécanique(F1),options :A.-Productique mécanique,

=

B.-Systèmes motorisés,C.-Structures métalliques,D. -.~Boiset matériauxassociésetE.-Matériauxsouples, .~sont fixésconformémentauxannexes1et Ildu p ré-:: sent arrêté.

e:

~ Danslestableaux1etIlfiguranten annexe1du pr é-sentarrêté, lapartde l'horairequi,lecaséchéant,fait l'objet d'unenseignement pargrouped'effectiflimité estmentionnéeentre parenthèses ; l'utilisationau cours de l'année des contingentsannuels correspondantspeut être modulée en fonctionde laprogressionpédagogi -quedes élèves.

Dans lecadre de la responsabilité dont disposentles lycéesdan sle domainepédagogique,leconseil d'admi -nistration de l'établissement,sur lerapport du chef d'établissementétabli après consultationdeséquipes pédagogiques,décidede l'utilisation d'unepartie de ladotationen moyens d'enseignement qu'ilreçoitpour chaque discipline,en ce quiconcerne les classesde première.

Pourchaque enseignementdispensé en classesde pre-mière,l'horaire del'élè vedoit être au moins égal au minimum fixédan s lestableaux1et Il annexésau pr é-sentarrêté.

Cet horairepeutfairel'objetd'unerépartition non uni-formeaucours del'année scolaire.

Art.5.- L'organisation,leshoraireset les program -mesdesenseignementsde lasection conduisantau bac -calauréat technologique Construction mécanique(F1). définis conformément auprésentarrêtéet sesannexes, entrentenapplication:

- ence qui concerne lesoptions :A.- Productique mécanique, et E.-Matériaux souples:

•àlarentréede l'année scolaire 1991-1992,au niveau de la classe de première,

•àlarentrée de l'année scolaire 1992-1993,au niveau de la classe terminale .

- encequiconcerne les options :B.- Systèmesmo to-risés,C.-Structuresmétalliqueset D.-Boiset m até-riauxassociés:

•àlarentréede l'année scolaire 1992-1993,au niveau de la classe de première,

•àlarentrée de l'annéescolaire 1993-1994,au niveau delaclasseterminale.

Art.6.- Lapremière session d'examenenvue de la délivran cedu baccalauréattechnolog iqueConstruction mécanique(F1) -:

- option A: Productique mécanique,issuede la t rans-formationdu baccalauréattechnologique Construction mécanique (F1) - ancien régime - :

- option

E:

Matériauxsouples,issuedela t ransfor-mation des brevetsde technicien:

• Matériauxsouples: industriede l'habillement; • Fabricationstextiles,options : filature,tissage,bon -neterie,

• Fabrication mécaniquede la chaussure; auralieu en 1993.

Lapremière session d'examen en vuede ladélivrance du baccalauréattechnologique Constructionmécanique (F1):

- option B:Systèmesmotorisés,issue de latran s-formation des brevets de techicien :

• Automobile (technique etservice). • Négoce et réparation de matériels,

option:mécaniqueagricole (orientationsindustrielle et commerciale).

option: bâtiment et travaux publics (orientations industrielleetcommerciale) ;

- option C:Structuresmétalliques,issuede latr ans-formationdes brevetsde technicien:

• Chaudronnerie ettuyauterie industrielle, • Ouvrages métalliques;

- option D:Boisetmatériaux associés,issue de la transformationdes brevetsdetechnicien :

• Ameublement,optionébénisterie,

• Construction etaménagement d'ensembles(structure, agencement,menuiserie).

• Industries etcommerce du bois,option :industries et transtormation du bois et dérivés :

aura lieu en 1994.

L'arrêtédu 10septembre 1990 susvisé qui fixele rè-glement d'examendes baccalauréats technologiques se-ramodifié ultérieurement en vue de fixerlaliste ,la na-ture, la durée et le coefficient des épreuves de l'e xa-men pour la délivrance du baccalauréattechnologique Construction mécanique (F1), options:A.-Productique mécanique,B.-Systèmesmotorisés,C.-Structures mé-talliques,D.- Boiset matériauxassociéset E. - Mat é-riaux souples,créé par le présent arrêté.

o CD N en en

- de première, à l'issue de l'année scolaire

1991-1992, ~ .0) a.

'"

0) "'> -de seconde. à l'issue de l'année scolaire .~ 1990-1991,

-determinale, à l'issue de l'année scolaire

1992-1993. ~

leur fermeture intervientau niveaudesclasses: - Constructionet aménagement d'ensembles (struc-ture,agencement,menuiserie),

a)Encequi concerneles sectionsdebrevetde tech-nicien ,dan sles spécialités:

La dernièresession d'examen envue de ladélivrance du baccalauréattechnologique«Construction mécani-que(F1)»- ancien régime- aura lieu en 1992. Art.7. - La fermeture dessectionsconduisantaux brevetsdetechnicien transformésconformément

à

l'ar -ticle 6ci-dessus, en baccalauréattechnologique Cons-truction mécan ique (F1) etla dernière sessionnormale d'examenpour la délivrancedeces brevets detechn i-cien,s'effectuentselonles modalitéset lecalendrier fixéscomme suit:

- Matériaux souples: industriede l'habillement, - Fabrications textiles,options : filature,tissage, bon-neterie;

leur fermeture intervientauniveau des classes: -de première, à l'issue de t'année scolaire 1990-1991,

-de terminale,

à

l'issue de l'année scolaire 1991-1992.

b) Encequi concerne la section debrevet de techni-cien,dansla spécialité:Fabricationmécanique de la chaussure, safermeture intervient au niveau des classes :

d)Ence quiconcerne les sections de brevet detech-nicien,dans les spécialités :

- Chaudronnerieet tuyauterieindustrielle, - Ouvragesmétalliques,

- Industries et commerce dubois, option: Industries et transformation du bois et dérivés,

leur fermetureintervientau niveaudes classes: -de première, à l'issue de l'année scolaire 1991-1 992,

- de terminale, à l'issue de l'année scolaire 1992-1993.

- desecondeet de première,àl'issuedel'année scolaire 1990-1991,

- de terminale, à l'issue de l'année scolaire 1991-1992.

Par dérogation,lelycée d'Alembert,75919 Paris,code: 075 0650 Z,estautoriséàprocéderàlafermeture de lasection conduisant au brevetde technicienF abrica-tionmécanique dela chaussure,au niveaudes classes: - de première,

à

l'issue de l'année scolaire 1991-1992,

Lesélèves des classesde seconde ou de première des sections de brevet de technicien dans les spécialités mentionnées au présent article,autorisésàredoubler lors de la fermeture de ces classes,sont admis res-pectivement en classe de secondede détermination ou en classedepremière conduisant au baccalauréat tech-nologiqueConstructionmécanique (F1).

Ladernièresession normale des examens pour l 'obten-tion dubrevet de technicien,dans les spécialités: Maté-riaux souples: industrie de l'habillementet Fabrications textiles,options:filature,tissage,bonneterie,aura lieu en1992.

-de terminale, à l'issue de l'année scolaire 1992-1993.

c)En ce quiconcerneles sectionsdebrevet detech-nicien,dansles spécialités:

- Automobile(technique etservice), - Négoce etréparationdematériels,

• option:mécanique agricole(orientations: indus-trielle et commerciale);

• option:bâtiment ettravauxpublics(orientations: industrielleet commerciale);

- Ameublement,option:ébénisterie,

En1993,aura lieu la dernière session normale des e xa-mens pour l'obtentiondu brevetdetechnicien dansles spécialités suivantes:

- Fabrication mécanique de la chaussure, - Automobile (tech niqueetservice), - Négoceet réparationdematériels,

• option : mécan ique agricole (orientations: indus-trielleet commerciale),

• option:bâtiment ettravauxpublics(orientations: industrielle et commerciale),

- Ouvragesmétalliques, N

CD

CD - Ameublement,option:ébénisterie,

.

~

- Construction et aménagement d'ensembles (struc-.~ture,agencement, menuiserie),

C":l N

- industries et commerce du bois,option: industries ~ et transformation du bois et dérivés,

<il

'u .

~Art.8.- Au terme de la transformation en baccalau-</l réat technologique Construction mécanique (F1) des

bre-'l::

vets de technicien précités, conformément aux dates

g

fixéesàl'article7 ci-dessus, les mesures transitoires

suivantes sont prévues.

Àl'intentiondes candidats scolaires ajournés aux der-nières sessions normales des examens pour l'obten-tion de ces brevets de technicien, des disposil'obten-tions seront prisespour leur permettre debénéficier d'unenouvelle préparation au brevet de technicien de la spécialité con-sidérée selon les modalités fixées par les recteurs. En 1993, une session des examens pour l'obtentiondu brevet de technicien dans les spécialités: Matériaux sou-pies:industrie de l'habillement et Fabrications texti-les,options: filature,tissage, bonneterie, sera organi-sée au titre de rattrapage pour les candidats ajournés àl'issuede sessions antérieures des examens corres-pondants.

En 1994, une session des examens pour l'obtention du brevet de technicien dans les spécialitéssuivantes: - Fabrication mécanique de la chaussure, - Automobile (technique et service), - Négoce et réparation de matériels,

• option: mécanique agricole (orientations: indus-trielle et commerciale),

• option: bâtiment ettravaux publics (orientations: industrielle et commerciale),

- Chaudronnerie et tuyauterie industrielle, - Ouvrages métalliques,

- Ameublement,option:ébénisterie,

- Construction et aménagement d'ensembles (struc-ture, agencement, menuiserie),

- Industries et commerce du bois, option: industries et transformation du bois et dérivés,

sera organisée au titre de rattrapage pour les candi-dats ajournésàl'issuede sessions antérieures des exa-mens correspondants.

Le présent arrêté,au fur etàmesure de son entrée

en vigueur aux dates d'application fixées ci-dessus aux articles 5, 6 et 7, etàl'issue des mesures transitoires fixées au présent article, abroge toutes dispositions qui lui sont contraires.

Art.9.- Le directeur des Lycées et Collèges est chargé de l'exécutionduprésent arrêté quisera publié au Jour-nal officielde la République française.

Pour le ministre et par délégation: Le directeur des Lycées et Collèges, A. LEGRAND

ANNEXE 1

N 0> 0> Q) .:; c: .~ M N <ii 'u -<1> a.

'"

0 c: 0 CD

N C"l C"l

Tableau

1.

Enseignements obligatoires

Horaires hebdomadaires

o (]J

Première Terminaie

Enseignements Horaire

Enveloppe minimal _Horaire horaire de chaque

élève

- Français (a) 2+(1) 3

-- Philosophie

-

_-

2

- Histoire-géographie-instruction civique 2 2

-- langue vivante 2 2 2

- Sciences physiques (b) 2+(1) 2,5 3+(1)

- ~athématiques (a) 2+(2) 3,5 2+(1,5)

- Education physique et sportive 2 2 2

- Technologie industrielle:

A)Étudedes constructions(b): 4+(4) 7 4+(4 )

Partie communeàtouteslesoptions A.1 .rY'Iécanique

A.2. Construction(programmegénéral) Partiespécifique aux options(*)

A.3.Construction(programme complémentaire) B)Étude des systèmestechniquesindustriels: Partie communeàtoutesles options

B.1.Automatiqueetinformatique industrielle (b) 0+(3)

(

10

0+ (4)

Partiespécifiqueàchacune desoptions

B.2.Productique (c) 3+(6) 3+(8)

Totalhoraire hebdomadaire 36 36,5

(*) Les options :A.-Prod uctique mécaniqueetB.-Systèmesmotorisésontencommun lemêmeprog rammecom -plémentaire deConstruction.

(a) l'horaireentre parenthèses correspond àun enseignement de travauxdirigés (b) l'horaire entre parenthèses correspond

à

unenseignement detravaux pratiques

(c) l'horaire entre parenthèsescorrespond

à

un enseignement sous la forme d'activités technologiques(enseigne -mentpar groupe d'atelier).

Tabl

eau Il

Enseignem ents optionnels complémentaires

Horaires

hebdomadaires

Première Terminale

Enseignements Horaire

Enveloppe minimal _Horaire horaire dechaque

élève

- Éducationartistique 1 1 1

- Préparation àla vie socialeetfamiliale* 0+(1) 1 0+(1)

- Français

-

-

2

ANN

EXE

Il

N 0> 0> o ID

PARTIE 1

LES ENSEIGNEMENTS OBLIGATOIRES

Les élèvesdoiventêtre sensibilisésauxproblèmesayant trait

à

l'hygiène,la sécurité etla prévention des C") accidents du travail qui fontpartieintégrante de laformation. Dans certaines rubriques du programme de N Technologie industrielle,l'accentestmissurlanécessitéde traiterde cesproblèmes.Enfin tout professeur

enseignant dans la section peutse référer

à

une listede thèmes relatifs

à

l'hygiène,la sécuritéet la préventiondes accidentsdutravailqui fontl'objetdela partie3 dela présente annexe II.

~

_":;;

0 ) - - - -- - - -- - - -- - - -- -

I

c "~

Dans les classes de prem

ière

et de

t

erminale préparant au baccalauréat

~

technologique Construct

ion

mécanique

(

F1)

,

les ense

ignemen ts

obligatoires de

~

Français

,

Ph

ilosophie,

Histoire-géograph

ie-jnstruct ion

civique

,

Langues vivantes

,

Sciences physiques

,

Mathémat

iques

e

t

Education physique et sportive son

t

d

ispensés

confo

rmément

aux programmes fixés par les arrê

tés

cités c

i-après.

Ils

sont communs

à

l

'ensemble

de

l

a sect

ion.

FRANÇAIS

Arrêté du 25 avril 1988

(BD supplémentaire nO 22 du 9 juin

1988

,

page 9, brochure CNDP nO 001 F6141)

PHILOSOPHIE

Arrêté du 5 j

uillet

1983

(BD nO 30 du 1

er

_{septembre 1983}

_,

_{page 2567}

_,

_{brochure CNDP nO 001 F6139)}

HISTOIRE-GÉOGRAPHIE-

INSTRUCTIO N CIVIQUE

Arrêté du

9 m

ars 1982

(

BD spécial nO 3 du 22

avril 19

82, pa

ge

29

,

b

rochure

CNDP

n

O 0

01

F6

140)

LANGUE S

VIVANTES

Arr

êté d

u 25 avril 1

988

(BD su

pplément aire

n

O 22 du

9 j

uin 19

88,

page

21,

broc

hures CNDP: n

O001

F6011: All

emand

,

n

°

0

01 F600

7 : Anglais

,

nO

001

F6

005

:

Es

pagnol, n

O00

1 F

6059 :

Ita

lien,

n

O

0

01 F60

79: R

usse)

SCIENCES PHYSIQUES

Arrêté du

2 févri

er 19

90

(BD nO 10 du 8 mars

1

990, page 669)

MATHÉM

ATIQUES

Arrêté du 27

m

ars 1991

(BD nO spécial 2 du 2 mai 1

991, Tome Il page 5)

ÉDUCATION PHYSIQUE ET SPORTIVE

Arrêté du 14 mars 1986

TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE

N œ Ol

A.Étude des constructions

n;

'zs

-œ Cl. et pour partie,en contenus quisont spécifiques à '"

celles-ci. Oc

o Les textes ci-jointsdéfinissentles contenus despro- en grammesen

Dans

les classes de

première

et de terminale

prépar

ant

au baccal

auréat

technologique

Constr uction

mécanique

(F1), l

'enseign

ement

de techn

ologie

.~ industrielle est dispensé conformé ment à l'organisation et aux programmesfixés .~

par la

présente

annexe (partie 1

).

Présentation générale des programmes

de

technologie industrielle

Objectifs généraux

Les proqrqrnmes d'enseignement technologique TSA (techno!ogie des systèmes automatisés)etProductique sontappliquésdepuis la rentrée de septembre1987 dansl'ensembie des classes de seconde. Par ailleurs la rénovation des BTSaété entreprise au cours de ces dernièresannées.

En ce quiconcerne la Construction

Leprogramme général correspond

à

l'ensemble des con-Bl - Automatiqueet informa -tique industrielle Al - Mécanique A2 - Construction (programme général) B2 - Productique

B2 - Productique mécanique B2 - Productique systèmes motorisés

B2 - Productique structures métalliques

B2 -Productiq ue bois et maté -riauxassociés

B2 - Productique matériaux souples, A3 - Construction (programme complémentaire) A3 - Construction mécanique A3 - Construction structures métalliques,

A3 - Constructionbois etmaté-riauxassociés

A3 - Construction matériaux souples

B.Étude des systèmes techniques industriels partiespécifiqueen aux optionsAet B:

à

l'option C: àl'option D: àl'option E: parties communesà toutes les options:

partie commune à toutes les options:

àl'optionD: partie spécifique en àl'option A:

à

l'option B: àl'option C:

à

l'optionE: A - Productiquemécanique, B - Systèmesmotorisés, C•Structuresmétalliques,

o -

Bois et matériaux associés, E~ Matériaux souples. Programmes concernés

L'enseignement de Technologieindustrielle est orga -niséen classesdepremière et terminale,pourpartie, en contenus communs auxoptions:

Les modifications des programmes de Technologie industriellede prem ièreet terminalesont intervenues depuisla rentrée deseptembre 1989.Dansle cadre dela créationdu baccalauréattechnologiqueC onstruc-tion mécanique (F1)àoptions,qui découle delat rans-formationde brevetsde technicien,ces programmes de Technologie industriellesont réorganisésàcompter desrentrées deseptembre 1991 et 1992 en enseigne-ments optionnels couvrantdes champs d'application dif -férents et enenseignementscommunsàl'ensemblede lasection. Ils s'inscriventdans leprolongement des enseignementsde seconde etpréparent principalement àlapoursuited'étudesreievant dela conception, lapro-duction,la maintenance,lacommercialisationou la ols-tribution de produits.

Bien que lesélèvespréparantle baccalauréat techno-logiqueConstructionmécanique(F1) aientla possibi -lité d'opterparmi5 options,lalargeplace donnéeen Technologieindustrielleauxcontenuscommunsdoit per-mettre d'éviteruneprédétermination précoce deleurs études supérieures.

Àpartir du baccalauréat technoiogique Construction mécanique(F1),l'élève doit ainsi avoirla faculté d'opter pour un champ technologique différent de celui quia constitué lesupport de sa formationauniveau dusecon -daire.

naissances et des démarches que doit acquérir un élève ~ de terminale d'un

bacçal

auréat

tEl~~.Qol~gique. 0">

Leprogramme complémentaire permet l'articulationentre .~ le programme de construction générale etle programme .~ de productique par l'étudedes solutions techniques spé-~ cifiques auxdifférents champs d'applicationprécités. ~ Présentation des programmes

<;;

zs

.~On trouvera pour chacun des programmes: <n o c: o CCl A les objectifs; Bles.contenus de la formation·'.;" ,, -C lesaspectsméthodologiqûes;.. D les compétencesattendues des élèves.

• àtitre indicatif,une répartition horaire surl'année des différentes partiesdes programmes sera définie sous forme de compléments.

OPTION

·

A: PRODUCTIQUE MÉCANIQUE

A. Étude des constructions

N en en

parties communes

à

toutes les options

A1 . MÉCANIQUl:

A. Objectifs du programme de Mécanique

La mécaniqueest lascience des lois du mouvement et de l'équilibre.Elleestla base du dimensionnement des mécanismes,des structures et ouvrages . L'enseignementde lamécaniquevise

à

donner auxé lè-ves,

à

traversl'étudedesystèmes réels, les connais-sances etles méthodesleur permettant:

1) lacompréhensiondu comportement de tout ou par-tie du système;

2) le développement de capacités transversales (méthode,rigueur,analyse duréelet modélisation, vali-dation expérimentale). '

Il prend en compte le programme de physiquede la classe de seconde.

B.Programme

Remarque préliminaire

Leprogrammedemécanique décritci-dessousest p ré-sentédans un ordre qui nedoit pas être n écessaire-ment traduit parun déroulementchronologique. Malgré tout le chapitre1«Modélisation des liaisons et des actions mécaniques» parait être un préalable nécessaire.

1.Modélisation dèS liaisonset des actions mécaniques

1.1.Modélisation desliaisons 1.1.1.Solide

- Définition:solide - système desolides. - Repéraged'unSolide par rapport

à

unautresolide 1.1.2.Cinématiquedes liaisonsentre solidesdans le casde liaisonssans jeu

- Cmérnatque du contact:

• contact ponctuel,contactIinéique, contactsurfacique, ~ • surfaces en contact,repères locaux associés, • degrésde liberté -paramétragedesmouvements pos-sibles.

- Liaisons élémentaires :

• définition,centre de liaison et repères locaux associés, • déplacements possibleset paramétrage, • schématisation normalisée (plane et spatiale).

1.2. MOdjj/isation desactions mécaniques 1.2.1.Actionsmécaniques sur un solide - Notion de force:

• caractérisationd'uneforce,

• momenten un point,calcul vectoriel du moment, • variation dumornent d'unpointàun autre. - Système de forces:

•torseur associé,

..éléments de réduction du torseur en un point. - Actions mécaniquesàdistance:

.. champs deforces volumiques, • effet de gravitation,

.. effetsmagnétiques etélectromagnétiques, .. rnooéllsanonparuntorseur des actionsàdistance. - Actions mécan iques de contact:

..champsde forcessurtaclques,

•à&liOJ1S d'unsolid~

s

ur

liN3ùfrë~llde: :

"hypothèsèSslmpHflêatricès ~ *niâdéllsation par untgrsêUr

F *101 du frottement

0; '0:;

'~ . ac1ions linéiques-etsurtaclques. o

ca 1.2.2. Actiôns niétâriiques dans les llatsonsentre

g

sOlides

- Liaisons

parfaites-- Action mééaniquètransmissibleparuneliaisoné lé-riléntaire- parfaite:

#0modélisation: torseurmécaniquede liaison

[

R(i

~

1)

]

{T

(i

-=

1)

l

5

MA

(2

=

1) À •applicationauxliaisons : ponctuèllè,plane, pivot,

glis-stè rë,

linéaire:,pivot glissant,rotule,

•composaritesdutorseur danslè repère- Iocalassocié, • rééip(oéité'a

v

ëc

lèS moUvementspossitîles.

1.:U

Pfinêipè dès aétidns niutuelles

(1'(i=1)J+-(1'(1=i Il5 _{O).

1.

1.

Isolëlflélft(J'un sysfëmlt déso/fdés = G(aplié'désffaiS6M.

= Front1èfé- â-'isofemenf.

= fÔê11tîflCâtlôrl~àètldns- él<féfieuréS: s.;éXéfÇâlîf sur lé" sysfèmé.

= fôê11tiflêàffOndésàtM rn;.irlf~ëlJréSàlJ-syStême p;rr déplâ&èlîlertf~la trôrlfièfe-6'isolartrénL

RêfTfa(([ùê .'

r

'an

alyseiTé parferapasuiTiquétnentsur déSrMéârlisméSé6nduisarlfâ.ufièréSolutioiT parg1fs-seûrs ê6plarlair'!1S,

2.

Cinémaffqulf

t

.t

.

MI1I1W",.err((ml1ff(di!tfifUX §l1lide$iflflia/§111f!J/;S~ §fère- 1111piVl1t

z

.r

.1.

Rappels

= DétTniti6fldesrITlmvémertts (rmillion eftranslatlcn)

~. rep~rè

- Paramé'tnfgè". = points

= frajeétoiré dés points d'uns6lide parràPliorlàlJn répère donné'.

&.12.Caractérisation durMuvelîlentd'uNpoiNt d'url solidé parrapportàun repèrëdonné

- représèntânts véêtorièls délàpôsit16n,dé1<1 ViteSSé et de l'âêreléràtidn,

= champ desvecteurs vitesse d'Unsolldé : ~enmouvemenr dé translati6n,

, en riiouvenièrit de rotàtionàutour d'un axé

t

l5<e,

= poù(un mouvêmèfit rMuffànt de:l'associ<1tion d e-mo uVeriiènfsunifôrmé§el'uniffirriiériil!ritvariés: .. représentatioNQtâptilCfuè(g(àpfîédèsdéplar:èménts etdes vitessèS!;

..éxpFéSsionana~YtiCfué(relatiôns ént(é déplaœniént, viteSseetaœéléràtionJ.

ZI M6Uvèffll1lfts plaffsèfffl'ëslJlfdlfs = Cnamps ces veéfeu(S·vitéssé'â'unsolfde. ~HquiprojéétiVitê

= Célitre instaiTtané'dé rôfàtiôn.

= M'OlJ.vj'jlin~tîf rélatlf CompôSitiOI1 ces vecfeurs vitesséS.

3 Sfatfqoe:

U

,

P'rltrcf/flt

fomfd"nrsnta(

de

la Matiqull' {1"(âètioiTSèXférfeures=sysfêrlTe)}5{Ol TradUêt10n véGtOriéllécdu prfnêipefOfldarfTênrrU de lit

s

tauque:

~TMarèmédé1<1 réSurtanté" = Ttléôrèmé du moment'.

1,

2,

Ré$ofUffl1l1 d'unj1fl1l1fbmë dlf.§tatfl{ul1 3.2..1. HypottlèSes

S

ur :

- Notionde contrainte.

- Moduled'élasticité longitudinale(E). - lemouvement,

- lesliaisons(géométriquement parfaites aveçPUsans priseen compte du frettement).

3.2.2. Algorithme de résolution - Identifiçationdesinconnues ~Ordonnancementdes isolements.

- Possibilitéderésolution du problème(isostatisme) . - 'Choixd'uneméthopede résolution .

3

.2.3.

Méthqde anal.ytiquede résolution

3.

2.4.

MéthQde {jraphiAue{je réslliution

- Traduction graphique du principe tondarnental dans lecasd'un·solidesoumis

à

deuxou troisac tionsmodé-lisées par des glisseurs.

4.Résistanc~des matériaux .4.1. Hypothès~sde la RdM

- Sur le solide déformable. - Sur lesactionsexercées . 4.2.Étqlte d'unepoutre

- Coupure,isolement d'untronçon de poutre. • torseur deseffortsextérieurs sur le tronçon isolé, • torseurdes effortsdecohésion au barycentredela coqpure,

• r-elation entre le-orseur desefforts extérieurs et ie torseurdes efforts decohésion,sur untronçonde poutre isolé,

• dénominationdesprojectionsde la résultanteetdu moment

(T, N, Mt, Mf).

- Actions locales dansune coupure.Vecteur contrainte. Projections du vecteur contrainte: contrainte normale et tangentielle.

4.3.Identification de la nature des sollicitations - Traction-compression.

- Cisaillement. - Torsion.

17

~Fle~on.

- Sollicitationscomposées.

4.4.Étude des slJ!Jiçitations simples

'

5

c: .~ 4.4.1 . Exploit<ltion .etinterprétation desrésultatsd'un C") essai detraction{réalisé en cnnstructlon) N - Ijelatjonentre effortetdéformation :loide Hooke . <;;

'ü -Q) c-V> o -c: o CJ - Palier de plasticité.

- Phénomène d.estriction. Co.etticient de Poisson. - limites élastique et de rupture.

4.4-,2.Torsion

- Expressionde lacontrainte tangentielle. - Relationentre contrainte et déformation(module de Coulomb).

4.4.3.Flexionsimple

- Expression de la contrainte normaleet dela con-trainte tangentielle.

- Distribution des contraintesdans unesection droite. Nata:lesexpressionsdesmomentsquadratiquesseront tourruesdans lecasde surfacessimples. 4.5.Notions expérimentales de répartition des contrain-tes dans un solide

- Influencedes défautsdeformeet des actionsloca-les de contact(concentrations descontraintes). 4.6.Détermination assistée parordinateur des contrain-tes et déformations

5.Dynamique

Les études en dynamiquese limiteront aucasdes so li-des en mouvementsuniformeou uniformément varié dans lecasd'unetranslationrectiligne ou d'unero ta-tion autour d'unaxede révolutionfixepassantparle centre de masse.

5.1.Expression vectorielle duprincipe fondamental de ladynamique dans le cas d'unsolide en translation

f

R(actions e

xtérieures - système) = M

f

iG)

l

MG (actions extérieures - système) =

ëi

5.2.Expressionvectorielle dpprincipefondamentalde ~ la dynamique dansle cas d'unsolideenrotationautour 0> d'unaxe principald'inertiefixe(Ox) passantparJe cen-::: tre demasse

Q)

"s: .

.

~

{ R

(actionsextérieures - système)

=

0

~ MG (actionsextérieures - système) = 19"

T

~ Nota:l'expression dumoment d'inertie (solide de

r

évo

-~lution)sera fournie.

'"

o

c::

g

6. Énergétique

6.

t.

Expression des différentes formes deJ'énergie - Électrique,potentielledepression ou degravité,ciné -tique,calorifique,

- Existence d'autresformesd'énergie. 6.2.Principe de conservation de J'énergie totale - Conversion d'én ergie,notion de rendement. Remarques:

1)À partird'exemples simples exprimerqualitativement les diverses possibilitésde transformationdel'énergie:

travaild'actions mécaniques,énergiede déformation

(ressort), chocs,rupturesmécaniques,effet Joule...

2)Àl'occasiond'étudesdesystèmes et en choisissant

des formes d'énergiebienidentifiées,l'enseignement viseraàl'utilisation du principede conservation de

l'énergie totaledanslecas d'unfluideou d'unsolide.

7. Mécaniquedes fluides

7.1.Propriétés et caractéristiques des milieuxfluides

- Contrai nte dansun fluide • contrai nte normale: pression,

• contrai ntetangentielle: notion de viscosité. 7.2. Hydrostatique

- Théorème de Pascal,

- Théorème d'Archimède. 7.3.Oynamique des fluides

- Description d'unécoulement: vitesse moyenn e,

débit.

- Conservation de l'énergietotaledans un fluide: théo-rème de Bernoulli.

- Pertes d'énergie par viscosité. Rendement d'un systèmehydraulique.

Remarque: pour l'hydrostatique, on étudiera, entre

autrescas,celui dela poussée d'unfluidesurune paroi

verticale. 8. Thermique

8.1.Concept physiquedechaleur. Modes detransfert de chaleur.

8.2.Oéformation d'unepoutresoumiseàune variation uniforme de température (rappel des résultats de physique).

8.3.Bilan thermique d'unsystème isolé: aprèsanalyse desmodesdetransfert d'énergie on utiliseraun lo gi-ciel pour effectuer lebilan thermiquedesystèmes com-plexesen vued'undimensionnementpour atteindreun pointd'équilibre.

C.

Aspects méthodologiques L'enseignement delamécanique repose sur:

- L'analysedétailléeducomportement d'unsolide ou d'un système desolidesfaceàunensemblede tac-teurs favorisant ou modifiant:

• son équilibre (statique),

• son mouvement(cinématique et dynamique), • saforme (résistance des matériaux),

• son aptitudeàtransmettrelapuissance (énergétique).

- Lepassage delaréalité physique

à

la modélisation vectorielle parune utilisationprogressived'outilsmathé -matiques communs

à

"ensemble ducycle de forma-tionet permettantune conceptualisationetune quanti

-fication finedes phénomènes quiinterviennentdans les mécanismes,structures et ouvrages.

- La résolution des modèles vectoriels.

- L'interprétationdes résultatsmathématiques obte-nus,et leurconfrontationavec la réalitétechnologique. - La maîtrise dusystèmeinternationald'unités. - L'approcheexpérimentale de phénomènesp ermet-tantaux élèvesune concrétisationdes connaissances et des conceptsmis en évidence (approchede décou-verteet de validation).

- L'utilisation de moyens modernesde traitement des données (logiciels de calculet de simulation).

L'enseignement delamécani que se doit:

- Dene pasdissocieraspects technologiques etréso-lutiondes problèmes.

- Dedéveiopperchez les élèvesl'aptitude à: • analyser les donnéesdisponibles,

- Le graphe desvitesses étant donné: établirla loi dumouvement et déterminerles caractéristiquesde ce ~

mouvement. cr>

- Une loi de mouvement étantdonnée, etune carac- .~ téristiquespécifiée (course,V maxi, ...): établirles

.

&

expressionsaigébriquesdumouvementettracerles gra- ~

phesassociés.

o <Il

- Construire le graphedes liaisons.

b) Un mécanisme dontletraitement peut être effectué ~ aumoyend'une projection sur un pian défini: ~ <f) o

<::

- Définir etparamétrer les mouvements.

- Détermin er (graphiquement ou analy1iquement) les champs des vecteurs vitesse des solides et les

rela-tionsentre les mouvements. 3. Statique

À partir d'un systèmeréelou des dessinsetnotices le définissant:

- Justifierdes hypothèsessimplificatrices (données) au niveaudesliaisons.

D. Compétences attendues

• choisirles moyens decalculoud'assistance aucalcul,

• choisir la méthodederésoiution, • modéliseràpartir d'hypothèsesjustifiées, • comprendreetinterpréter les phénomènes observés,

• interpréterles résultatsobtenus.

- D'être rigoureuxquelle que soit la complexitédu système étudié.

Enfinle bacheliertechnologique doit aucoursde saf or-mation bénéficier d'une synergiedes enseig nementsde constructionet de mécanique et prendreconsciencede cette nécessaire complémentarité.

On trouveradansce chapitre,pourchacun desp ara-graphesduprogramme,la compétenceque l'on attend

des élèves

à

l'issue des deux annéesd'études (pre-mière et terminaleF1).

1. Modélisationdes liaisonset des actions mécaniques

Enpossession de :

- Vérifierquele problème estrésoluble. - Élaborer un ordonnancement des isolements.

- Déterminer analy1iquement ou graphiquement les actions de liaison.

- Interpréter les résultatsobtenus par un retouràla technologiemiseen œuvre:performances,validation de solutionsconstructives.

- Dessinsd'en sembles

oulet

de schémas, - Catalogues ou notices techniques, - Structures et/ou mécanismes réels, • isolerun système,

• dresserle bilandes actions ex1érieures qui s'exer-cent surle système matérielisolé (caractère plan ou spatial),

Remarques :

1)En terminale,deslogiciels de calcul assisté par o

rdi-nateur devrontpermettre de traiter des appiications

spa-tiales,les torseursmécaniques deliaison étant alors quelconques.

2) Dansles cas oùlarésolution n'estpas assistée par

ordinateur,les modèlesassociés aux actions mécan

i-ques devrontêtre réductibles

à

des glisseurs cop la-naires.

• modéliser les actionssubies par le système.

2. Cinématique

À partir d'un dessin de mécanisme et/ou de fiches tec h-niques :

a)Un solideétant liéàun autresolideparune liaison

glissièreou pivotparfaitementdétinle,l'undessolides étantfixe,

4. Résistance des matériaux

Connaissant les actionsmécaniques exercées sur un solide:

- Déterminer letorseur de cohésion au barycentre d'unecoup ure.

- Lavaleurdes contraintes danslecas de poutres sol -~ licitées entraction , compression ,torsion ou flexion 0> simple.

.

~

- La valeurde ladéformation entraction-ou corn -.~ pression.

cry

N 5. Dynamique

'" Pour unélément d'actionneurou d'unmécanisme e ntiè-~ rement défini (dessins, fiches techniques...). en

mou-5l'

vement de translation ou de rotation autour d'un axe ~ principal d'inertiefixe, déterminer :

o

llJ _ Les actions extérieures ou de liaisons permettant d'obtenirune vitesse spécifiée.

- Les actions de liaison et la vitesse de déplacement pour une action extérieureimposée (torseur

à

résultante ou àmoment).

6. Énergétique

Pour un système,la quantification des flux énergéti-ques étant fournie:

- Tracer un diagrammedes fluxd'énergie. - Calculerlerendementglobalde toutou partie du système.

7. Mécanique des fluides

En possessiondes caractéristiquesd'une structureou d'un circuitdéfinis parunensemble de plans, notices... - Déterminer les différentes pressions et vitesses de points spécifiés d'un fluide au repos ou en mouvement. - Déterminerlesactions mécaniques exercées parun fluide sur une paroi verticale.

8. Thermique

Une poutre étant soumiseàunchamp uniformede tem-pérature:

- Déterminerla contrainte induite dans ie cas d'une déformation contrariée(traction ou compression).

A2 .

CONSTR

UCTIO N

(progr

amme

gé

néral)

A. Objectifs duprogramme général de Construction

La construction est l'artd'appliquerde manière pon-dérée les connaissances fondamentales demécanique et de physique, en fonction de critères économiques, àla réalisation de mécanismes et d'ouvrages. L'activité industrielle est une activité d'intelligence. Com-pétitivité et flexibilité sont l'affaire detous, de l'ouvrier àl'ingénieur.L'enseignement de la construction p arti-cipe

à

ce développement ducapitaltechnologiqueetde la promotion descapacités individuelles d'adaptation . Leprogrammegénéral de construction s'inscritdans le prolongementde l'optionTSA (technologie des syst è-mesautomatisés) de laclasse de seconde. Àtraversl'étudede produits industriels réels etactuels, l'enseignementdela constructlon vise

à

faire acquérir auxélèves les connaissances, les méthodes et les démarches leur permettant:

1)L'analysedes fonctions,la compréhension de leur agencement et leurs solutions technologiques dans un contexte industriel précis (marché, performances, coûts). de toutou partie d'unsystème.

2)L'appréhensionavec rigueuret méthode des pro

-blèmesàvariables et critères multiples,caractéristiques d'un domaine industriel fortement évolutif et créatif. 3) La découverte,à travers la diversité historique et actuelledes solutions et des moyens,dela permanence des fonctions

à

assurer.

4) L'utilisationdes outils modernes de la communica-tion technique(méthodes de description et de repré-sentation) .

5) Uneapproche rigoureusedes problèmes dequalité et demaîtrise de la valeur.

6)L'appréhension,àtraverslacontinuitéhistoriquedu développement technologique, desfacteurs s uscepti-bles de provoquer desévolutions ou desruptures.

B. Programme Remarque préliminaire

Tel qu'ilestprésenté,ce programme ne constitue pas une progression. En effet,l'enseignementdela cons-truction nécessite:

•fiabilité(MTBF),

• les performancestechniqueset lesindicateursdeper- .~ formance (rendement, puissance massique...), .~

• progressivitédans l'appropriationdes concepts,des méthodes et des solutions techniques,

• parallélisme pour une approchesimultanéede plu-sieurs chapitres,

• redondance pouraideràl'appropriationdes connais-sances, - La qualité: • définition , N en en o CD ro 'u -Q) •compromis fiabilité-maintenabilité(cas limites:pro- 5}

duits jetables), ~

•maintenabilité(MTI R),

•coût de la non-qualité.

- l'Institut national de lapropriété industrielle(INPI). • standardisationet personnalisation des produits,

• les sources de l'innovation, - L'innovation:

• normalisation.

- Disponibilitédu produit pour le client:

• laprotection industrielle : - brevets:objet et méthodes,

- informationetdocumentation industrielles. -approchesystém ique

• les méthodes del'innovation : 1. Compétitivité des produits industriels

Ce chapitre a pourobjetd'intégrerl'analyse technolo-gique des produitsà une évolution historique et éco-nomiquemarquée par des ruptures(innovations), des changements decontexte,par la priseen compte de besoinsnouveaux (personnalisationdes produits)par l'interdépendancedes techniques(micro-électron ique, informatique...).

D'unpointdevueméthodologique ,onpourrapréc iser pour chaque produit étudiélesélémentsc aractéristi-quesde cetteapproche(date de misesur le marché, prixde vente,quantités, brevets...).

1.1.Typologie des marchés de produitsindustriels 1.2. Famille de produits

- Nécessité (vis-à-visdumarché,del'entreprise..). - Incidencesur la conception, la production,la dis -tribution,la maintenance.

• diversitédes supports.

- Des phases de synthèsevisant à lastructuration des connaissances acquises.

1.3.Cycle de vie d'unproduit

- Étapesdu cycle,durée. 1_tivité.5.Méthodes associéesàla recherche dela compéti-- Fonctions associéesau cycle devie:

• conception et production ,

- L'analyse de la valeur enconception : • démarche fonctionnelle:

• commercialisation, -besoins,fonctions, contraintes, • utilisation (fonctions techniquesetfonctionsd'estime),

• maintenance, • destruction.

- cahier des charges fonctionnel,

-analyse de la répartition des coûts par fonction, • moyenset outils (notions).

1.4.Composantes de la compétitivité des produits - L'analysefonctionnelle (voirchapitre2). r

- Les coûts: Commentaire

•typologie,

• notion de«Conception pour uncoûtobjectif»,

D'unpoint de vue méthodologique,les concepts con-tenus dans ce premierchapitre pourront être introduits selon deuxapproches:

22

- Uneapprochesystématique,consistantàindiquer

N pourchaque produit les composantes desa

compéti-~ tivité.

.~

- Une approchecomparative permettantd'apprécier .~ce produit par l'étude:

C")

N • d'une familledeproduits demême typeetdemême génération,

<Q

~ •des générationssuccessives d'unproduit chezun 5}constructeur.

o c: o co

2. Analyse fonctionnelle des produits indus-triels

2.1.Identification des fonctions

- Milieu environnantle produit - notion de frontière. - Désignation des fonctions.

2.2.Caractérisation des fonctions

- Fluxdematière d'œuvre ,d'énergie ,d'information . - Contraintes(données decontrôle).

- Fonctionetsolution techniqueassociée . 2.3. Représentation analytique structurée

2.3.1.Utilisationd'outilspour définiruneorganisation fonctionnelle

- Blocs fonctionnels, entrées/sorties, données de contrôle.

- Décomposition de fonctions en sous-fonctions. - Analyse descen dante,notion de niveau d'analyse. - Graphesreprésentatifs(SADT,diagrammedeflux...). 2.3.2.Utilisation d'outilspour définirl'évolution tern-porelle

- Diagrammesde tâches. - Chronogrammes. - Graph es.

2.4. Cahier des charges fonctionnel d'unproduit indus -triel(cf.norme)

- But. - Présentation.

2.5.Techniques pratiques d'analyse - Diagramme cause/effet. - Diagrammede Pareto.

- Méthode interrogative(Pourquoi7 Comment7). 3.Les outils de la communicationtechnique 3.1.Outils d'analyseet de description fonctionnelles (cf.chapitre 2)

3.2. Outils derecherche et dereprésentation des sofu-tions en phase d'avant-projet

- Dessin

il

mainlevée(croquis, vue

à

l'échelle ,per s-pective).

- Schémas:

• conventions de représentation,

• bibliothèque de schémas -aides informatiques. 3.3.Outils de représentation des solutions en phase d'étude

- Dessin de projetaucrayon et auxinstruments et/ ou assisté par ordinateur:

• représentation des formes géométriques simples et de leurs combinaisons sur plusieurs vues, • vueslocales,

• représentation conventionnelle des composants et constituantsde liaison,normalisation.

- Nomenclatureet légendes.

3.4.Outils de représentation des solutions en phase d'expfoitation

- Dessinséclatés. - Perspectives .

- Noticesdemontage et de maintenance. - Aides informatiques.

4. Structurefonctionnelle des chaînes cin é-matiques

- Fonction de chacun desconstituants. - Transmissionentre constituants .

- Caractéristiquesd'une chainede commande (en liai-son avec le cours de mécanique):

• précision, • collage,

- Typologie des liaisonspar composantsàéléments (V)

roulants (roulements, butées). N

• vitessets),rapport(s) de transmission, •efforts,moments,puissance:

-influencedes masses et des inerties.

5. Constructiondes liaisonsmécaniques 5.1.Analyse de la valeur des liaisons

- Critères deréalisation: • procédés économiques,

•composantsstandards:

- réalisés (réduction des variantes dansunefamille). - achetés,

•facilité de montage.

- Critèred'utilisation. - Critère de durée de vie. - Critère de maintenabilité.

5.2.Caractèred'une liaison réellesimple entresolides - Cinématique (mobilité:voir cours de mécanique).

- Indicateurs de qualité de laliaison.

5.3.Chaînes de liaisons entresolides

- Graphe des liaisons.

- Applications du graphe des liaison s :

• àla déterminationd'unechaîne de cotes( unidirec-tionnelle) relativeàunecondition de fonctionnement.

5.4.Liaisons complètes: solutionsconstructives - Assemblage paréléments filetés :

• typologie, • dimensionnement.

- Assemblage par déformation: • frettage,

• clipsage.

- Assemblageavec élément d'apport:

•

• soudage.

5.5.Guidages. enrotationet en translation

- Liaisonspar paliers lisses.

- Conditions defonctionnement de ces liaisons. 5.6.Fonctionétanchéité

- Étanchéité entrepièces mobilesou fixes. - Compromis étanchéité-frottement:jointscomposites. - Étanc héitéetmodes de lubrification.

- Protection contrel'introduction de corpsétrangers.

6. Lesmatériaux

6. 1. Liaison matériau-procédé-fonctions(produit) - Relations produit-procédé-matériau.

- Critèresde choixd'unmatériauet de son procédé d'élaborationpermettant d'intégrerdifférentes fonctions. - Évolution des matériaux:

• familles de matériaux: noyau de propriétéset pro

-priétés optionnelles,

• matériaux orientés «procédé»:

métalliques : aciersàusinabilité améliorée, plastiques :plastiques techniques pour moulage rapide

oupour estampage,

• matériauxmulti-propriétésmétalliques : aciers re vê-tus ou traités,composites,

• matériauxàstructureorientée : composites st

ruc-turaux.

6.2.Étudedes matériaux 6.2.1.Matériauxmétalliques '

\

- Désignationnormalisée des aciers,fontes,alliages

d'aluminiumet de cuivre.

- Effets prépondérantsdes principauxéléments d 'addi-tion sur les aciers.

N œ ( j ) 0)

s

c:: .~ <;;

'zs

'0) CL V) o c:: o CD

- Matériauxspécifiques: 6.2.2. Matériauxplastiques

""

85

-

Principauxplastiqueset élastomères: désignabon

~ normalisée. <J.) 's ~ - Plastiques techniques.

""

"" 6.2.3.Matériauxminéraux

~ - Matériaux de grande diffusion :granulats, liants, ~bétons.

</) o

c: o

co • amorphes,frittés ,verres,

• cristallins:substrats divers. 6.2.4. Matériauxcomposites

- A âmeorganique - A âme métallique.

6.3.ÉtudelJxpérimentaJe du comportement d'un

maté-riausous"effetd'actionsmécaniques

6.3.1. Essais a) Essai de traction .

b)Essai de fatigueen tractionet compressionalternée.

Notion de courbe d'endurance et de limite defatigue.

c) Essai dedureté (expérimentation).

d) Caractéristiques mécaniques principales d'un

matériau :

- Nature.

- Ordredegrandeur pourquelques matériaux(acier,

fonte,béton,bois,alliagesd'aluminium,plastiques et composites).

6.3.2.Notions expérimentalesde répartitiondes con-traintes dansun solide

- Photoélasticité- Extensométrie.

- Influencedes défautsde forme etdes actions loca-lesde contact(concentrationdescontraintes).

6.3.3.Détermination assistée parordinateur des co n-traintes et déformations

- Modélisationdes poutresetdes actions mécaniques exercées.

- Influence des variation sde forme (gorges, con-gés...),exemples en flexionet en torsion.

l1Iola:le ccapltre6.3.Goit fairel'objet d'un enseigne-ment enrelation étroite aveceelutde mécanique.

C

.

A

spects

méth

o,dologiques

1.~sdémarches

Le processus decréation deproduitsindustri.els repose surune triple démarche :

- Une démarchedescendantequi:

/0àpartirdes objectifs(coûts, performance, qualité ..)

dansuncontexte éconemlque spécifié:

- met en,évidenoe les renctions(exprimées dan sle cahierdes ,e'hargesfonctionnel)àsatisfairependantle cycl.e de,vie du produit,

- aboutitauproduit,expression des solutions optima -les compte tenudu contexte.

- Une démarcheascendante,àcaractère analytique etsynthétiqu.e qui

• partantdela connaissance de l'existant'(produtls con-currents,équipernents,composants,procédés, maté-riaux...) et ces Innovations,

- vise

à

rechercheren permanenceles solutions sus-ceptibles de taire évoluerle produit.

- Une démarcheprospective,quiviseàsuivre les évo-lutionsdu marché etdes besoins,etàprévoirces nou-veauxbesoins afin de maintenir la'compétitivité de l'entreprise pour en assurerla pérennité.

L'enseignementde la constructionen première et ter

-minale permet l'acquisition de connaissances et de méthodes favorisant l'appropriationparlesélèvesdes deuxpremières démarches.

2.Le problème de la communication

Pour exprimer ces démarches,l'enseignement de la constructionen premièreet terminale permet

à

l'élève

de développer sacapacité decommunicationet notam-mentses aptitudes:

- À présenter parécrit,sous la forme la plus appro

-priée,le résultatdeses travaux,de ses réflexionsou de ses recherches(textes,schémas,dessinset cro-quis sur divers supports).

- Às'exprimeravec rigueur en veillantâl'exactitude duvocabulaire utilisé.

- A effectueravec goût untravail bien fait dansles détails prescrits.

:f,

loftII$P'écts fffsfo,~ftP~$ L'enseigrrement ml5tltre combIenle~ sotiJfi~s ff!tlfn'f}-logiques s'Ont

attaenëes

à un œntexfe fe€~!\tC(}­

économlque

pr

écls,

commentellesé~olueFit disparalS.-sent ou réapparaisdisparalS.-sent,afin:'

- De farinerdes esprits cultlvés,capablesd'exercer leur sens critiqueet leur jugement.

- De'

préparer

lesélèves

à

unevie al:tive foJ!temen1 éVo-lutive (curiosité,gol1t de la recherche,espritd 'initia-tive,sensdes responsabilités).

4. Conséquences sur l'erfsé'fgtfe'rfilftffdfJfa construction

Compte tenu des démarchesàprésenter,dés techni-ques de'càmmunicationindispensables etcf'Wiferéflexion prospective nécessaire,t'erîseiqnernentde' iii' construe-tian reposesurla connalssance:

- Des principales étapes ducycle devie d"un'produit

industriel.

- Des cônceptset du vocabutalrëtechnique'debase,

- Des outils de dascrlptléhtonctlonnelle etdecà

m-rnunlcatlonpourl'analyse'de prôduits industriels,

- Des relationsèâràéfétîstiques au couple'maté riau-procédé' (éomportêmênt,. téêtiniljùéscr'éssai et de contrôle).

- !Jes moyens de:desctipti6n

o

u

déé6ftjmuniéati6n teclirii'quépérmettant l'élaoorâtiôl'f (lj1'un d6Gùmèllf de qualité,

contonne

âh'Krégfes:Gé la rîôr1i1à1l'safiOIi .-- Del'exploifation dë: dOCuffiéntafioo&irrÔlJJSfrtieHéS

en

s'attacf

îant

a

vériMrieurvalidité et leul atfiJalifé',

dn trôuvê(adans:éé·êtiâpitré'"~mut'ét:iaéMl'fèS~ara'-' graptfés du prôgrâtiirilê,la Œltiipéfelî€é'qWft'ôIl'âftélid des élèvéS:

à

l'issue:dMl!léu'i!ar:irféés Cf'éfl!Ulé§(priv

mière' étfMtlinale:F1),.

1.

.

ComJféfffÎvifé

déS-

prOdoif§ ii'fdW

fié(§ 2~Ar\'alysé

(onetfOifttëlTes

de§pfodu!t$indu§-{l'iels,

En pré"senc'è du canierdes éharges fOliétîllliliel d'urt prOduit industriel (tout Ou partie),desdéSsim~etSè tré-nias le définiSsant,dedifférentsniveaux de:reprêS'eFi

-tatiOncf'un graphe fonétionr!èl: = décrire l'évolution terilporelle, ~Identifier pour une' fonction :

•

sa.

s:lfuéltîorr(ffffatibrf),

~

•

r

es

cfijr1néesdecànfr6fe agissan1 sur

cette

fonCfiOll,

!

~

.,lesffox tfe rl1éltière,d'inforrlTatioll et di'énergie'tral- .~

téspar la forfction, ,~

# le: nioyen technique: réalisant cétte tortctlen.

3.LéSôutilsd&racôMIffUr\téafién

téChnlQlHt

~ -œ a. 3,1.Outils d'analYSe-lit dB descri/1tio/f (lJI1ëtilîntfellSs :: c:

3

,2.

t1lJfiïs dsrschlircffe1ft'dB fèpféS6fltàti/frl de§ $olu- ~ tio11$ sn pffl1sl1 d'l1vant-/fflîjèf

fi.

partir:

- D'un produit irtdustrle! d'éventuels moyens de' mesure:

# Effectuer

à

main

l

e

vé

e,

dans,le

r

espect

des

tonnes

eldes propertlons:

- urt desstnàune ééhellédéfinie,

- une perspective,

-un schéma.

Àpartir:

- (j'uli séné"rl1â;

- Du éatliérdes ctlârgèSfoncMMé l;

- D'e l!lôéuiiiérits rèlâtî(sauj(êôlnPôSiir\tsetœfîSlîtüârïts li'êtëSSâires;

• RepFêSêl'ifé:rMus-forméd' mle:n§éfi1~rédêfJéS§irfS,

él'ôljUis"(filEt5ilIufî611 éOOS!rocfivé PôtJFune: naiSM(Œltii~ iI/éfé" pivot, glisslêre}.t-'élè~détira-POLlVôi(préérSé:r lesërîtM j§ ducahierdéSdîâr!l'èSej(J§loilésôuptiViIé'·' grés.

3

,1

,

l1ufffft1Br611rdsénflfil1ifd" Ufii(1I1If11tf/UfâSIf d'Îfl/dif

3-4

,

Ouffftdlreprl!Sellflfil11f

d"

!o(tJfff1lJ§lIfr

plfast

I1'Sf(pftlifilfft11f

Àpartir:

~(j'une nOmer!èlâ'ture';

~Des:dessinsde définitiOn(planS,documentations" ); - WOLI debibliothèques:logicielles(dëSSinsp

âramé-tratnesetspéCifiques);

• caractériserles éléments etlessurfacesf onctionnel-lesdu guidage,

• identifierlesconditionsfonctionnellesrelativesàla fonction deguidage,

• définirles il1dicateurs de qualitédu guidage. - Pourunguidageentranslatio,n ouenrotation;

• construirele graphe des liaisons composant le guidage,

• construireune chaînede cotesunidirectionnelle ass o-ciée

à

une conditionfonctionnelleprécise(4

à

5com -posantes au maxi mum),

• construirele graphedemontage,ou de démontage, associé àcette fonction .

-association de fonctions , -réduction d'encombrement , -facilité de montage,

o - D'uncritèreparfaitement défini d'optimisationrésul -c: tant d'uneanalysede la valeurfournie:

- Desrésultatsdecalculs de dimensionnement des ~ pièces (ou de composants) ;

.Q;) a. V)

o cr>

• Représenteretjustifierle dessin deprojet de las olu-~ tion constructive (aux instrùrnents.ou

à

l'aide'd'un 0> système dedessin assisté parordinateur).

'

5

_c Àpartir:

.~

~ - D'undessin d'avant-projet;

-suppression depièces, 6.Lesrnatérlaux

- Desdocumentationsnécessaires;

6.1.Liaisonmatériau-procédé·fonctions (produit) 6.2.Étude des matériaux

- Des étéments ducahierdes chargesàprendre en compte;

Représenterle dessin de projet de la solution.

En présence d'unproduit défini parun dessinde pro-jet,une nomenclature,uncahier des charges fonctionnel et en possession des normes de désignation des matériaux :

•. Structure fonctionnelle des chaînes

cln

ê-maliques

- Identifier et caractériserle(s) matériau(x)utilisé(s).

Pourle produitprécédemment définietconnaissant:

Une chaîne decommande,réelle ou définieparunplan

ou unschéma étantdonnée, - Lesfonctions

à

assu rer;

- Déterminer ses caractéristiquescinématiques. 5.Consttuctlondes liaisons mécaniques

- Les caractéristiques attendues des liaisons;

- Les contraintes de réalisation (techniques et écono-miques);

Un ouvrage ou un mécanisme industrielactuel étant définipar tout ou partiedeson cahierdes chargesf onc-tionnel,un ensemble deplans etdocuments du cons-tructeur,les donnéesnécessairessur les performan -ces,étantfournis,ondemande:

- Pourune chaîne de composantset deliaisonsrela -tive

à

une fonction spécifiée(et comportant au plus5

ualsons)de:

• Expliquer le choixdu matériau.

6.3.Étude expérimentale du comportement d'un maté-riau sous l'effef d'actions mécaniques

À partirdesrésultats fournis parun logiciel decalcul: - Exploiter ces résultats pour justifier,voire optimiser une solution technologique.

'" construire le graphe des liaisons,associé àcette fonction,

• caractériser les surtaces fonctionnelles de chacune des liaisons (nature des liaisonscomposantes,axes dés liaisons,repérage),

'"identifier au moins une condition fonctionnelle rela -tiveàla fonction,

partie spécifique aux options A et

B

A3 .

CONSTRUCTION

(programme complémentaire: Construction mécanique)

o

c;

1

.2.

Convertisseurs et variateurs

<ii 'u

'0) - Adaptation et variation de vitesse: objectifs, ~

procédés.

- Réalisation des guidages.

o

- Réducteurs, variateurs de vitesse et moto- CD réducteurs:

• typologie- principaies caractéristiques (gamme de rap-port,position des axes,précision,couplestran smis-sibles),

- De la connaissance et del'agencementdes consti -tuants des chaînes cinématiques.

- Des relationsentre produit- fonction - procédés - matériaux.

A. Objectifs du programme

de Construction mécanique

L'enseignementdela constructionmécanique s'appuie surl'étude généraledes constructions .Il repose sur la compréhension(en liaison avec les enseignements de mécanique et de productique) :

Lors del'analyse des solutionsconstructives,l'accent seramis surl'adéquation de leurs principalescaracté -ristiques techniques (pertormances), économiques (coûts)et opératio nnelles(réalisation, montage,main, tenance,durée de vie) avec lecahier des chargesf onc-tionneldu produit.

• les réducteursàengrenages :réalisations const ruc-tivesà

trains simples

.

- Variateurs de vitesse • variateursélectroniques,

B

.

P

rogramme

• vartructives.iateursmécaniquesàcourroies: réalisations

cons-Remarque préliminaire 1.3.

Transmetteurs

ettransformateurs de m

ouvements

Ilne s'agiten aucuncas d'uneprésentation

chronolo-gique desconnaissances

à

faireacquérir aux élèves. _r-_{éalisations c}Tran smissions_{onstructives.}par chaînes et courroies:typologie, 1.Constituants deschaînes cinémati ques - Mécanisme vis écrou: réalisations constructives . 1.1.

L

es actionneurs

- Typolog ie - familles(en liaison avecle coursd'au to-matiqueet d'informatiqueindustrielle).

- Caractéristiques principales (vitesse,couple,pré -cision).

- Coûts.

- Mécanisme bielle-manivelle: applicationsetr éalisa-tionsconstructives.

- Constituantsindustriels modulaires

à

guidagesi nté-grés:tables, chariots,...

1.4.

Constituants

de

m

ise

en service

et

d'arrêt

- Fonction desfreinsetembrayages. - Critères de choix.

1.5.

Uaisons e

ntre c

onstituants

- Réalisationsconstructives :

• devérinspneumatiques industriels,

• de moteurs asynchrones et

à

courant continu. L'accentseramis surl'évolutiondeces action neu rs : - Priseen comptedel'ensemble ducycle de vie. - Amélioration durendement.

- Accouplements: • typologie

• principalescaractéristiques • critèresde choix.

Nota:

Onselimiteraauxcas d'accouplementsd'arbres

à

faibledéfaut de coaxialité.

2. Définition du produit N

~ 2.1.Incidence surletracéetles formes des pièces tech-0> niques

's

.~.2.1.1. Des procédés d'élaboration des bruts

C')

N _ Moulage et formage des matériaux métalliques:

B •

formes et épaisseurs,

-œ

5} •vocabulaire.

o c::

o - Moulage des matières plastiques techniques et

élas-co tomères :

• formes et épaisseurs,

• Intégration de fonctions,

• surmoulage.

2.1.2.Des procédés d'assemblage

- Soudage:

• typologie,indications de soudage,

• incidence sur la construction de produits.

- Collage:

• avantages et limites,

• incidence sur la conception des assemblages.

2.2Outil de définition du produit

2.2.1 .Dessin de définition du produit

- Définition géométrique.

- Paramétrage intrinsèque. - Paramétrage de situation.

- Indications d'étatsde surface micro-géométriques.

2.2.2. Présentation normalisée des documents (cf.

norme).

C. Aspects méthodologiques Se reporter au programme général de construction. La cohérence etlaprogression des apprentissages impo-sent que les deux programmes de construction (géné-rai et complémentaire) soient enseignés par le même professeur.

D. Compétences attendues

On trouvera dans ce chapitre,la compétence que l'on

attend des élèvesàl'issue des deux années d'études

(première etterminale F1 , option A: Productique méca-nique et option B: Systèmes motorisés) .

1. Constituants des chaînes cinématiques

Àpartir:

- D'une représentation del'organisationfonctionnelle

de la chaîne cinématique ..

- Du cahier des charges fonctionnel d'unconstituant

de chaîne cinématique.

- D'une documentation relative à des constituants

industriels, définissant leurs caractéristiques.

• Choisirle constituant satisfaisant aux conditions du

cahier des charges fonctionnel.

Un constituant ou unmécanisme industriel étant défini par:

- Un ensemble de plans. - Des documents du constructeur.

• Construire le schéma cinématique et/ou techno-logique.

2. Définition du produit Un constituant étant défini par: - Un dessin de projet.

- Tout ou partie du cahier des charges fonctionnel. Une pièce constitutive du constituant étant caractéri-sée par:

- Le procédé de réalisation ou d'assemblage.

- Les conditions d'utilisation.

- Éventuellement les résultats d'une analyse de la

valeur de la fonction àlaquelle cette pièce participe.

• Établir le dessin de définitionàpartir des surfaces

fonctionnelles de liaison ou de réalisation.

.• Mettre en place des éléments de cotation:

- Cotation dimensionnelle pour des surfaces.

- Indication, sans quantification,de spécifications

géo-métriques pour deux surfaces appartenantàdes

liai-sons spécifiées.