Fiche d’exercices de Contrainte et déformation axiales avec corrigé

Fiche d’exercices de Contrainte et déformation axiales gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
Ø 12 mm1,5 mP = 95 kN

Une barre pleine circulaire supporte un effort de traction axial P. Trouvez la contrainte normale σ dans la barre.

P = 95 kNd = 12 mm
σ = MPa
2.Facile
200 kNØ30110 GPaØ120/50600 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 30 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en bronze (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 50 mm, E = 110 GPa). Les deux mesurent 600 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 200 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 200 kNbarre: Ø30 mm, E = 200 GPatube: Ø120/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 16 mmCuivre3 mP = 55 kN

Trouvez la déformation axiale ε dans la barre en cuivre, en microdéformations (µε = 10⁻⁶).

P = 55 kNd = 16 mmL = 3 mE = 117 GPa
ε = µε
4.Moyen
300 kNØ4070 GPaØ80/60300 mmδ = ?

Une tige en acier (diamètre 40 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 80 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 70 GPa). Les deux mesurent 300 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 300 kN. Trouvez le raccourcissement δ.

P = 300 kNbarre: Ø40 mm, E = 200 GPatube: Ø80/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 300 mm
δ = mm
5.Difficile
50 kN12300 mm400 mmØ40Ø60σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 40 mm, longueur 300 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en bronze (diamètre 60 mm, longueur 400 mm, E = 110 GPa) sont assemblés bout à bout et fixés entre deux murs rigides. Une charge axiale de 50 kN agit à la jonction, vers le tronçon 2. Trouvez la valeur absolue de la contrainte σ2 dans le tronçon 2.

tronçon 1: acier, Ø40 mm, 300 mm, E = 200 GPatronçon 2: bronze, Ø60 mm, 400 mm, E = 110 GPaP = 50 kN
σ2 = MPa
6.Difficile
Ø 25 mmAcier0,5 mØ 20 mmAcier1 mP = 65 kN

La barre étagée est encastrée dans le mur et chargée à son extrémité libre. Trouvez la contrainte normale maximale σmax dans la barre.

P = 65 kNtronçon 1 : Ø25 mm, 0,5 m, acier (E = 200 GPa)tronçon 2 : Ø20 mm, 1 m, acier (E = 200 GPa)
σmax = MPa

Corrigé

  1. 1. σ = 840 MPa
  2. 2. σr = 34,2 MPa
  3. 3. ε = 2338 µε
  4. 4. δ = 0,2221 mm
  5. 5. σ2 = 8,512 MPa
  6. 6. σmax = 206,9 MPa

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