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
250 kNØ4070 GPaØ100/60800 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 40 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 70 GPa). Les deux mesurent 800 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 250 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 250 kNbarre: Ø40 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.Facile
250 kNØ20100 GPaØ100/60500 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 20 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en laiton (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 100 GPa). Les deux mesurent 500 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 250 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 250 kNbarre: Ø20 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 500 mm
σr = MPa
3.Moyen
100 kNØ3070 GPaØ120/60300 mmδ = ?

Une tige en acier (diamètre 30 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 70 GPa). Les deux mesurent 300 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 100 kN. Trouvez le raccourcissement δ.

P = 100 kNbarre: Ø30 mm, E = 200 GPatube: Ø120/Ø60 mm, E = 70 GPaL = 300 mm
δ = mm
4.Moyen
80 kNØ20120 GPaØ100/60600 mmδ = ?

Une tige en acier (diamètre 20 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en cuivre (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 120 GPa). Les deux mesurent 600 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 80 kN. Trouvez le raccourcissement δ.

P = 80 kNbarre: Ø20 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 600 mm
δ = mm
5.Difficile
Ø 25 mmAcier1 mØ 16 mmCuivre1 mP = 10 kN

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

P = 10 kNtronçon 1 : Ø25 mm, 1 m, acier (E = 200 GPa)tronçon 2 : Ø16 mm, 1 m, cuivre (E = 117 GPa)
δ = mm
6.Difficile
P = ?Ø30110 GPaØ100/60300 mm

Une tige en acier (diamètre 30 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 200 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en bronze (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 110 GPa, contrainte admissible 70 MPa). Ils sont comprimés ensemble entre des plaques rigides. Trouvez la plus grande charge Pmax.

barre: Ø30 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPatube: Ø100/Ø60 mm, E = 110 GPa, σallow = 70 MPa
Pmax = kN

Corrigé

  1. 1. σr = 82,89 MPa
  2. 2. σr = 88,42 MPa
  3. 3. δ = 0,04081 mm
  4. 4. δ = 0,07207 mm
  5. 5. δ = 0,527 mm
  6. 6. Pmax = 441,8 kN

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