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
300 kNØ30110 GPaØ100/50500 mmσr​ = ?

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 50 mm, E = 110 GPa). Les deux mesurent 500 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: Ø30 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.Facile
Ø 12 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 = 12 mm
σ = MPa
3.Moyen
P = ?12400 mm500 mmØ25Ø50δ = 0,3 mm

Une barre est faite d’un tronçon en acier (diamètre 25 mm, longueur 400 mm, E = 200 GPa) assemblé bout à bout avec un tronçon en bronze (diamètre 50 mm, longueur 500 mm, E = 110 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,3 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø25 mm, 400 mm, E = 200 GPatronçon 2: bronze, Ø50 mm, 500 mm, E = 110 GPaδ = 0,3 mm
P = kN
4.Moyen
300 kNØ30120 GPaØ120/60400 mmδ = ?

Une tige en acier (diamètre 30 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en cuivre (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 120 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: Ø120/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 400 mm
δ = mm
5.Difficile
100 kN12300 mm400 mmØ30Ø60σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 30 mm, longueur 300 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en cuivre (diamètre 60 mm, longueur 400 mm, E = 120 GPa) sont assemblés bout à bout et fixés entre deux murs rigides. Une charge axiale de 100 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, 300 mm, E = 200 GPatronçon 2: cuivre, Ø60 mm, 400 mm, E = 120 GPaP = 100 kN
σ2 = MPa
6.Difficile
P = ?Ø25100 GPaØ120/70800 mm

Une tige en acier (diamètre 25 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 150 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en laiton (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 70 mm, E = 100 GPa, contrainte admissible 50 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/Ø70 mm, E = 100 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN

Corrigé

  1. 1. σr = 76,01 MPa
  2. 2. σ = 972,6 MPa
  3. 3. P = 46,95 kN
  4. 4. δ = 0,1035 mm
  5. 5. σ2 = 22,74 MPa
  6. 6. Pmax = 422,2 kN

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