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 = 75 kN

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

P = 75 kNd = 10 mm
σ = MPa
2.Facile
150 kNØ40110 GPaØ100/60500 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 40 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 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: Ø40 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø60 mm, E = 110 GPaL = 500 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 12 mmAcier0,5 mP = 55 kN

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

P = 55 kNd = 12 mmL = 0,5 mE = 200 GPa
δ = mm
4.Moyen
Ø 16 mmLaiton2 mP = 40 kN

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

P = 40 kNd = 16 mmL = 2 mE = 100 GPa
δ = mm
5.Difficile
P = ?Ø2070 GPaØ120/60300 mm

Une tige en acier (diamètre 20 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 250 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 = 250 MPatube: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPa, σallow = 70 MPa
Pmax = kN
6.Difficile
80 kN12600 mm500 mmØ40Ø60σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 40 mm, longueur 600 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en bronze (diamètre 60 mm, longueur 500 mm, E = 110 GPa) sont assemblés bout à bout et fixés entre deux murs rigides. Une charge axiale de 80 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, 600 mm, E = 200 GPatronçon 2: bronze, Ø60 mm, 500 mm, E = 110 GPaP = 80 kN
σ2 = MPa

Corrigé

  1. 1. σ = 954,9 MPa
  2. 2. σr = 37,3 MPa
  3. 3. δ = 1,216 mm
  4. 4. δ = 3,979 mm
  5. 5. Pmax = 656,6 kN
  6. 6. σ2 = 16,91 MPa

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