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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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
200 kNØ2070 GPaØ80/50400 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 20 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 80 mm, diamètre intérieur 50 mm, E = 70 GPa). Les deux mesurent 400 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: Ø20 mm, E = 200 GPatube: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 400 mm
σr = MPa
2.Facile
250 kNØ25100 GPaØ80/60600 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 25 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en laiton (diamètre extérieur 80 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 100 GPa). Les deux mesurent 600 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 250 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 250 kNbarre: Ø25 mm, E = 200 GPatube: Ø80/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Moyen
P = ?12400 mm300 mmØ40Ø50δ = 0,25 mm

Une barre est faite d’un tronçon en acier (diamètre 40 mm, longueur 400 mm, E = 200 GPa) assemblé bout à bout avec un tronçon en laiton (diamètre 50 mm, longueur 300 mm, E = 100 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,25 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø40 mm, 400 mm, E = 200 GPatronçon 2: laiton, Ø50 mm, 300 mm, E = 100 GPaδ = 0,25 mm
P = kN
4.Moyen
P = ?12300 mm300 mmØ40Ø40δ = 0,3 mm

Une barre est faite d’un tronçon en acier (diamètre 40 mm, longueur 300 mm, E = 200 GPa) assemblé bout à bout avec un tronçon en cuivre (diamètre 40 mm, longueur 300 mm, E = 120 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,3 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø40 mm, 300 mm, E = 200 GPatronçon 2: cuivre, Ø40 mm, 300 mm, E = 120 GPaδ = 0,3 mm
P = kN
5.Difficile
P = ?Ø25110 GPaØ100/60500 mm

Une tige en acier (diamètre 25 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 200 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en bronze (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 110 GPa, contrainte admissible 100 MPa). Ils sont comprimés ensemble entre des plaques rigides. Trouvez la plus grande charge Pmax.

barre: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPatube: Ø100/Ø60 mm, E = 110 GPa, σallow = 100 MPa
Pmax = kN
6.Difficile
Ø 35 mmAluminium1,5 mØ 12 mmAluminium1 mP = 70 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 = 70 kNtronçon 1 : Ø35 mm, 1,5 m, aluminium (E = 70 GPa)tronçon 2 : Ø12 mm, 1 m, aluminium (E = 70 GPa)
σmax = MPa

Corrigé

  1. 1. σr = 144,3 MPa
  2. 2. σr = 157,2 MPa
  3. 3. P = 80,14 kN
  4. 4. P = 94,25 kN
  5. 5. Pmax = 591,9 kN
  6. 6. σmax = 618,9 MPa

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