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 mm1 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
2.Facile
50 kNØ20110 GPaØ100/50400 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 20 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 400 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 50 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 50 kNbarre: Ø20 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 400 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 10 mmLaiton1 mP = 105 kN

Trouvez l’allongement δ de la barre en laiton sous l’effort axial.

P = 105 kNd = 10 mmL = 1 mE = 100 GPa
δ = mm
4.Moyen
Ø 12 mmAcier3 mP = 110 kN

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

P = 110 kNd = 12 mmL = 3 mE = 200 GPa
ε = µε
5.Difficile
40 kN12500 mm200 mmØ40Ø50σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 40 mm, longueur 500 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en laiton (diamètre 50 mm, longueur 200 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, Ø40 mm, 500 mm, E = 200 GPatronçon 2: laiton, Ø50 mm, 200 mm, E = 100 GPaP = 40 kN
σ2 = MPa
6.Difficile
Ø 25 mmAluminium2 mØ 20 mmLaiton1,5 mP = 95 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 = 95 kNtronçon 1 : Ø25 mm, 2 m, aluminium (E = 70 GPa)tronçon 2 : Ø20 mm, 1,5 m, laiton (E = 100 GPa)
σmax = MPa

Corrigé

  1. 1. σ = 162,7 MPa
  2. 2. σr = 14,07 MPa
  3. 3. δ = 13,37 mm
  4. 4. ε = 4863 µε
  5. 5. σ2 = 13,47 MPa
  6. 6. σmax = 302,4 MPa

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