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Annale · 2024★★★Niveau moyenSession du 18 avril 2024

S2I X-ENS PSI 2024 — mélangeur peinture (M=10.22)

Sujet Sciences Industrielles X-ENS PSI 2024 sur un système mécanique de mélange de pots de peinture par mise en rotation selon deux axes. Moyenne 10,22/20, écart-type 2,95. Quatre parties : insertion+verrouillage, rotation uni-axiale, efforts mélange, moteur+asservissement. Top pièges Hadamard.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2024 :

S2IInfoMathsPhysique
Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

10.22/20

Top 25%

12.2

Présents

Top piège du sujet : Confusion torseur cinématique / torseur cinétique

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

10.22

Médiane

10.2

Écart-type

2.95

Q1 (25%)

8.2

Q3 (75%)

12.2

Candidats présents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.

Présentation du sujet

Épreuve écrite SII 5h. Système mécanique de mise en rotation (selon deux axes) de pots de peinture pour assurer le mélange avec des pigments aboutissant à une couleur prédéfinie. Le sujet s'appuyait sur la documentation du constructeur. Quatre parties : Partie 1 dimensionnement insertion + moteur de verrouillage. Partie 2 évaluation rotation uni-axiale. Partie 3 efforts mélange (dynamique deux axes). Partie 4 dimensionnement moteur d'entraînement + asservissement.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie 1 — Dimensionnement insertion + verrouillage(Q1-Q12)Niveau attendu

    Études statiques et modélisation des liaisons. Analyse de liaison équivalente, isolement, bilan d'efforts.

  2. Partie IIPartie 2 — Rotation uni-axiale (mélange)(Q13-Q22)Difficile

    Vérifier si un mélangeur basé sur une rotation uni-axiale selon l'axe vertical seul peut répondre au cahier des charges. Modélisation simplifiée surface libre.

  3. Partie IIIPartie 3 — Efforts mélange (dynamique 2 axes)(Q23-Q34)Difficile

    Quantifier les efforts en fonctionnement nominal du mélangeur. Analyse de la dynamique avec deux axes de rotation.

  4. Partie IVPartie 4 — Moteur d'entraînement + asservissement(Q35-Q42)Difficile

    Vérifier le dimensionnement du moteur entraînant la mise en rotation et l'asservissement correspondant.

Analyse globale du jury

« Le support industriel de l'épreuve 2024 était un système mécanique de mise en rotation (selon deux axes) de pots de peinture. La moyenne de l'épreuve est de 10,22/20, avec un écart-type de 2,95. Les candidats qui obtiennent de bons résultats développent leurs compétences sur tous les domaines du programme. A contrario, le jury observe que certains candidats ne sont capables de traiter que certains points particuliers du programme. »

Top pièges sanctionnés

  • Confusion torseur cinématique / torseur cinétique-3 pts

    « Il subsiste encore de grosses lacunes, pour une grande partie des candidats, sur des notions de base du programme : analyse de liaison équivalente, bilan d'énergie, isolement d'un ensemble de solides et bilan des efforts, analyse d'hyperstatisme, application du PFD, etc. (certains confondent par exemple torseur cinématique et torseur cinétique...). »

  • Applications numériques avec unités fausses ou non précisées-2 pts

    « Bien que le sujet comportait assez peu d'applications numériques, ces dernières restent l'apanage de résultats incohérents, aux unités fausses ou non précisées, et majoritairement non analysées quand obtenues. »

  • Théorèmes mal énoncés ou incomplets-2 pts

    « Souvent, un manque de rigueur scientifique est observé dans la construction des réponses. Les théorèmes/principes sont alors mal énoncés ou incomplets, avec une réponse donnée de façon textuelle sans aucune justification scientifique. »

  • Lecture superficielle du sujet en modélisation mécanique-2 pts

    « Le jury a noté avec grand étonnement des faiblesses dans la modélisation mécanique dues à une lecture superficielle du sujet. »

Chapitres clés à maîtriser

Statique des solides : isolement, bilan d'efforts, PFD
Modélisation des liaisons mécaniques, hyperstatisme
Dynamique du solide : torseur cinétique vs dynamique
Asservissement, dimensionnement moteur
Applications numériques : ordres de grandeur

Source : Rapport du jury X-ENS · S2I PSI, session 2024 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2024

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