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 10 mm2 mP = 80 kN

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

P = 80 kNd = 10 mm
σ = MPa
2.Facile
300 kNØ25110 GPaØ100/60300 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 25 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 300 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: Ø25 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø60 mm, E = 110 GPaL = 300 mm
σr = MPa
3.Moyen
P = ?12600 mm400 mmØ20Ø60δ = 0,3 mm

Une barre est faite d’un tronçon en acier (diamètre 20 mm, longueur 600 mm, E = 200 GPa) assemblé bout à bout avec un tronçon en cuivre (diamètre 60 mm, longueur 400 mm, E = 120 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, Ø20 mm, 600 mm, E = 200 GPatronçon 2: cuivre, Ø60 mm, 400 mm, E = 120 GPaδ = 0,3 mm
P = kN
4.Moyen
Ø 16 mmAluminium2,5 mP = 80 kN

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

P = 80 kNd = 16 mmL = 2,5 mE = 70 GPa
δ = mm
5.Difficile
30 kN12600 mm500 mmØ25Ø50σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 25 mm, longueur 600 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en aluminium (diamètre 50 mm, longueur 500 mm, E = 70 GPa) sont assemblés bout à bout et fixés entre deux murs rigides. Une charge axiale de 30 kN agit à la jonction, vers le tronçon 2. Trouvez la valeur absolue de la contrainte σ2 dans le tronçon 2.

tronçon 1: acier, Ø25 mm, 600 mm, E = 200 GPatronçon 2: aluminium, Ø50 mm, 500 mm, E = 70 GPaP = 30 kN
σ2 = MPa
6.Difficile
Ø 30 mmLaiton1 mØ 20 mmLaiton2 mP = 75 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 = 75 kNtronçon 1 : Ø30 mm, 1 m, laiton (E = 100 GPa)tronçon 2 : Ø20 mm, 2 m, laiton (E = 100 GPa)
σmax = MPa

Corrigé

  1. 1. σ = 1019 MPa
  2. 2. σr = 92,15 MPa
  3. 3. P = 27,96 kN
  4. 4. δ = 14,21 mm
  5. 5. σ2 = 9,578 MPa
  6. 6. σmax = 238,7 MPa

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