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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
150 kNØ20100 GPaØ80/60500 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 20 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 500 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 150 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 150 kNbarre: Ø20 mm, E = 200 GPatube: Ø80/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.Facile
Ø 30 mm1,5 mP = 115 kN

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

P = 115 kNd = 30 mm
σ = MPa
3.Moyen
P = ?12600 mm500 mmØ40Ø60δ = 0,4 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 500 mm, E = 70 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,4 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø40 mm, 600 mm, E = 200 GPatronçon 2: aluminium, Ø60 mm, 500 mm, E = 70 GPaδ = 0,4 mm
P = kN
4.Moyen
300 kNØ30110 GPaØ100/60400 mmδ = ?

Une tige en acier (diamètre 30 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en bronze (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 110 GPa). Les deux mesurent 400 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 300 kN. Trouvez le raccourcissement δ.

P = 300 kNbarre: Ø30 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø60 mm, E = 110 GPaL = 400 mm
δ = mm
5.Difficile
40 kN12500 mm400 mmØ30Ø30σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 30 mm, longueur 500 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en laiton (diamètre 30 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, Ø30 mm, 500 mm, E = 200 GPatronçon 2: laiton, Ø30 mm, 400 mm, E = 100 GPaP = 40 kN
σ2 = MPa
6.Difficile
Ø 30 mmCuivre1 mØ 16 mmCuivre1,5 mP = 50 kN

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

P = 50 kNtronçon 1 : Ø30 mm, 1 m, cuivre (E = 117 GPa)tronçon 2 : Ø16 mm, 1,5 m, cuivre (E = 117 GPa)
δ = mm

Corrigé

  1. 1. σr = 106,1 MPa
  2. 2. σ = 162,7 MPa
  3. 3. P = 81,41 kN
  4. 4. δ = 0,1728 mm
  5. 5. σ2 = 21,76 MPa
  6. 6. δ = 3,793 mm

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.