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 30 mm2 mP = 65 kN

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

P = 65 kNd = 30 mm
σ = MPa
2.Facile
250 kNØ30110 GPaØ120/70600 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 70 mm, E = 110 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: Ø30 mm, E = 200 GPatube: Ø120/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Moyen
P = ?12600 mm300 mmØ40Ø60δ = 0,5 mm

Une barre est faite d’un tronçon en acier (diamètre 40 mm, longueur 600 mm, E = 200 GPa) assemblé bout à bout avec un tronçon en aluminium (diamètre 60 mm, longueur 300 mm, E = 70 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,5 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø40 mm, 600 mm, E = 200 GPatronçon 2: aluminium, Ø60 mm, 300 mm, E = 70 GPaδ = 0,5 mm
P = kN
4.Moyen
300 kNØ4070 GPaØ120/60500 mmδ = ?

Une tige en acier (diamètre 40 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 70 GPa). Les deux mesurent 500 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: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 500 mm
δ = mm
5.Difficile
Ø 40 mmCuivre1,5 mØ 12 mmAcier0,5 mP = 45 kN

La barre étagée est encastrée dans le mur et chargée à son extrémité libre. Trouvez l’allongement total δ.

P = 45 kNtronçon 1 : Ø40 mm, 1,5 m, cuivre (E = 117 GPa)tronçon 2 : Ø12 mm, 0,5 m, acier (E = 200 GPa)
δ = mm
6.Difficile
40 kN12400 mm400 mmØ25Ø60σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 25 mm, longueur 400 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en laiton (diamètre 60 mm, longueur 400 mm, E = 100 GPa) sont assemblés bout à bout et fixés entre deux murs rigides. Une charge axiale de 40 kN agit à la jonction, vers le tronçon 2. Trouvez la valeur absolue de la contrainte σ2 dans le tronçon 2.

tronçon 1: acier, Ø25 mm, 400 mm, E = 200 GPatronçon 2: laiton, Ø60 mm, 400 mm, E = 100 GPaP = 40 kN
σ2 = MPa

Corrigé

  1. 1. σ = 91,96 MPa
  2. 2. σr = 51,97 MPa
  3. 3. P = 128,1 kN
  4. 4. δ = 0,1775 mm
  5. 5. δ = 1,454 mm
  6. 6. σ2 = 10,5 MPa

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