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 25 mm1 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 = 25 mm
σ = MPa
2.Facile
100 kNØ3070 GPaØ100/70500 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 30 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 70 mm, E = 70 GPa). Les deux mesurent 500 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: Ø30 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 500 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 20 mmCuivre2,5 mP = 95 kN

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

P = 95 kNd = 20 mmL = 2,5 mE = 117 GPa
ε = µε
4.Moyen
100 kNØ3070 GPaØ120/60600 mmδ = ?

Une tige en acier (diamètre 30 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 600 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 100 kN. Trouvez le raccourcissement δ.

P = 100 kNbarre: Ø30 mm, E = 200 GPatube: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 600 mm
δ = mm
5.Difficile
P = ?Ø30120 GPaØ120/50800 mm

Une tige en acier (diamètre 30 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 200 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en cuivre (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 50 mm, E = 120 GPa, contrainte admissible 80 MPa). Ils sont comprimés ensemble entre des plaques rigides. Trouvez la plus grande charge Pmax.

barre: Ø30 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPatube: Ø120/Ø50 mm, E = 120 GPa, σallow = 80 MPa
Pmax = kN
6.Difficile
P = ?Ø2070 GPaØ120/60600 mm

Une tige en acier (diamètre 20 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 120 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 70 GPa, contrainte admissible 70 MPa). Ils sont comprimés ensemble entre des plaques rigides. Trouvez la plus grande charge Pmax.

barre: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 120 MPatube: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPa, σallow = 70 MPa
Pmax = kN

Corrigé

  1. 1. σ = 224,1 MPa
  2. 2. σr = 47,42 MPa
  3. 3. ε = 2585 µε
  4. 4. δ = 0,08162 mm
  5. 5. Pmax = 841,9 kN
  6. 6. Pmax = 394 kN

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