Utiliser une modélisation et simuler le comportement d'un objet

Discipline
Technologie
Niveaux
3ème.
Auteurs
C. POTTERS, A. CILLARD et J. STRAUBHAAR
Objectif
- Utiliser une modélisation et simuler le comportement d'un objet.
Relation avec les programmes

Cycle 4 - Programme 2016

  • Utiliser une modélisation et simuler le comportement d'un objet.
  • Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d'un objet. Interpréter le comportement de l'objet technique et le communiquer en argumentant.
  • Connaître et utiliser les outils de description d'un fonctionnement, d'une structure et d'un comportement.
  • Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.
Dates
Créée le 19 mars 2018
Modifiée le 19 mars 2018
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

Résistance des matériaux

Dernière mise à jour le 19 mars 2018
Discipline / domaine
Technologie
Objectif
- Identifier le(s) matériau(x), les flux d'énergie et d'information sur un objet et décrire les transformations qui s'opèrent.
- Connaître les familles de matériaux avec leurs principales caractéristiques.
- Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, le fonctionnement, la structure et le comportement des objets.
- Connaître et utiliser les outils de description d'un fonctionnement, d'une structure et d'un comportement.
- Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.
Durée
90 minutes (3 phases)

1. Les différents types de charges que supporte une structure

binômes | 20 min. | recherche

 Activité :

rechercher la signification des différentes charges énumérées.

- Le poids propre

- Les charges d’exploitation

- Les charges climatiques

- Les charges liées aux risques naturels

2. Les principaux efforts agissant sur les matériaux de la structure

binômes | 35 min. | recherche

 10min: Activité : Visualiser l’animation « résistance mécanique des matériaux de construction » 

15min – En déduire les principaux efforts agissant sur les matériaux de la structure.

Activité : dessiner les efforts 

10min - Mise en commun des résultats

3. Les cas d'effondrement

binômes | 35 min. | recherche

10min – cas d’effondrement de structures

Activités : Décrire le phénomène, le type d’effort subit, rechercher comment prévenir ces dégâts. 

15min – Résistance du matériau - A partir de l’animation techno flash

Activité : Retranscrire la limite de rupture pour chaque matériau et classer les matériaux suivant leur degré de résistance. 

10min – Synthèse de la séance

Mise en évidence des différentes charges et contraintes pesant sur la construction.

2

Comment rendre robuste et stable une construction avec ossature métallique?

Dernière mise à jour le 19 mars 2018
Discipline / domaine
Technologie
Objectif
- Connaître et utiliser les outils de description d'un fonctionnement, d'une structure et d'un comportement.
- Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.
Durée
90 minutes (3 phases)
Matériel
Matériel ossatures triangulées.

1. Description du projet de maison

collectif | 10 min. | découverte

Description du projet et description de la structure de la maison. 

2. Modélisation de la structure

binômes | 60 min. | recherche

Comment modifier une structure pour qu’elle ne s’effondre pas et la rendre plus stable.

Activité : Trouver comment rigidifier un cadre à partir des modules ossatures triangulées, en déduire « la triangulation »

Modéliser avec les modules ossatures, le portique étudié.

Etudier plusieurs solutions afin d'obtenir la meilleure résistance.

3. Synthèse de la séance

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Synthèse sur la triangulation

Synthèse sur la solution modélisée.

3

Modélisation et simulation

Dernière mise à jour le 19 mars 2018
Discipline / domaine
Technologie
Objectif
- Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.
- Connaître et utiliser les outils de description d'un fonctionnement, d'une structure et d'un comportement.
Durée
90 minutes (4 phases)
Matériel
Logiciel RDM 6

1. Modélisation

binômes | 30 min. | recherche

Modélisation du portique étudié sur le logiciel RDM6

 

2. Simulation

binômes | 30 min. | recherche

Etudier la déformation du portique simple, relever le déplacement maximum

Modifier la structure pour obtenir un portique double, relever le déplacement max

Modifier la structure pour obtenir un portique triangulé, relever le déplacement max

 

3. Conclusion

binômes | 15 min. | recherche

Conclure sur les paramètres qui influent sur la résistance d'une structure porteuse métallique.

4. Synthèse

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Mise en commun des conclusions des élèves,

Synthèse