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 20 mm0,5 mP = 110 kN

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

P = 110 kNd = 20 mm
σ = MPa
2.Facile
100 kNØ20100 GPaØ100/70400 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 20 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 400 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 100 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 100 kNbarre: Ø20 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 400 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 30 mmAluminium2 mP = 20 kN

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

P = 20 kNd = 30 mmL = 2 mE = 70 GPa
ε = µε
4.Moyen
Ø 16 mmCuivre2 mP = 20 kN

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

P = 20 kNd = 16 mmL = 2 mE = 117 GPa
ε = µε
5.Difficile
Ø 30 mmLaiton0,5 mØ 16 mmLaiton0,5 mP = 40 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 = 40 kNtronçon 1 : Ø30 mm, 0,5 m, laiton (E = 100 GPa)tronçon 2 : Ø16 mm, 0,5 m, laiton (E = 100 GPa)
σmax = MPa
6.Difficile
P = ?Ø4070 GPaØ100/50800 mm

Une tige en acier (diamètre 40 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 120 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 50 mm, E = 70 GPa, contrainte admissible 60 MPa). Ils sont comprimés ensemble entre des plaques rigides. Trouvez la plus grande charge Pmax.

barre: Ø40 mm, E = 200 GPa, σallow = 120 MPatube: Ø100/Ø50 mm, E = 70 GPa, σallow = 60 MPa
Pmax = kN

Corrigé

  1. 1. σ = 350,1 MPa
  2. 2. σr = 43,16 MPa
  3. 3. ε = 404,2 µε
  4. 4. ε = 850,2 µε
  5. 5. σmax = 198,9 MPa
  6. 6. Pmax = 398,2 kN

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