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
50 kNØ40100 GPaØ100/70300 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 40 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en laiton (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 70 mm, E = 100 GPa). Les deux mesurent 300 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 50 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 50 kNbarre: Ø40 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.Facile
300 kNØ25100 GPaØ80/50600 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 50 mm, E = 100 GPa). Les deux mesurent 600 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 300 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 300 kNbarre: Ø25 mm, E = 200 GPatube: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 20 mmAcier3 mP = 115 kN

Trouvez l’allongement δ de la barre en acier sous l’effort axial.

P = 115 kNd = 20 mmL = 3 mE = 200 GPa
δ = mm
4.Moyen
P = ?12500 mm200 mmØ25Ø40δ = 0,2 mm

Une barre est faite d’un tronçon en acier (diamètre 25 mm, longueur 500 mm, E = 200 GPa) assemblé bout à bout avec un tronçon en bronze (diamètre 40 mm, longueur 200 mm, E = 110 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,2 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø25 mm, 500 mm, E = 200 GPatronçon 2: bronze, Ø40 mm, 200 mm, E = 110 GPaδ = 0,2 mm
P = kN
5.Difficile
P = ?Ø2570 GPaØ120/60800 mm

Une tige en acier (diamètre 25 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 150 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 70 GPa, contrainte admissible 80 MPa). Ils sont comprimés ensemble entre des plaques rigides. Trouvez la plus grande charge Pmax.

barre: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 150 MPatube: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPa, σallow = 80 MPa
Pmax = kN
6.Difficile
60 kN12300 mm400 mmØ20Ø50σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 20 mm, longueur 300 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en aluminium (diamètre 50 mm, longueur 400 mm, E = 70 GPa) sont assemblés bout à bout et fixés entre deux murs rigides. Une charge axiale de 60 kN agit à la jonction, vers le tronçon 2. Trouvez la valeur absolue de la contrainte σ2 dans le tronçon 2.

tronçon 1: acier, Ø20 mm, 300 mm, E = 200 GPatronçon 2: aluminium, Ø50 mm, 400 mm, E = 70 GPaP = 60 kN
σ2 = MPa

Corrigé

  1. 1. σr = 15,34 MPa
  2. 2. σr = 148,3 MPa
  3. 3. δ = 5,491 mm
  4. 4. P = 30,58 kN
  5. 5. Pmax = 519 kN
  6. 6. σ2 = 18,99 MPa

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