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 25 mm1,5 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 = 25 mm
σ = MPa
2.Facile
50 kNØ25100 GPaØ80/60600 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 25 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en laiton (diamètre extérieur 80 mm, diamètre intérieur 60 mm, E = 100 GPa). Les deux mesurent 600 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: Ø25 mm, E = 200 GPatube: Ø80/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 30 mmAluminium2,5 mP = 80 kN

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

P = 80 kNd = 30 mmL = 2,5 mE = 70 GPa
δ = mm
4.Moyen
150 kNØ30120 GPaØ100/60300 mmδ = ?

Une tige en acier (diamètre 30 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 300 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 150 kN. Trouvez le raccourcissement δ.

P = 150 kNbarre: Ø30 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 300 mm
δ = mm
5.Difficile
Ø 25 mmAcier1,5 mØ 20 mmAluminium1 mP = 55 kN

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

P = 55 kNtronçon 1 : Ø25 mm, 1,5 m, acier (E = 200 GPa)tronçon 2 : Ø20 mm, 1 m, aluminium (E = 70 GPa)
δ = mm
6.Difficile
P = ?Ø20100 GPaØ80/50400 mm

Une tige en acier (diamètre 20 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 200 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en laiton (diamètre extérieur 80 mm, diamètre intérieur 50 mm, E = 100 GPa, contrainte admissible 100 MPa). Ils sont comprimés ensemble entre des plaques rigides. Trouvez la plus grande charge Pmax.

barre: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPatube: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPa, σallow = 100 MPa
Pmax = kN

Corrigé

  1. 1. σ = 152,8 MPa
  2. 2. σr = 31,44 MPa
  3. 3. δ = 4,042 mm
  4. 4. δ = 0,06044 mm
  5. 5. δ = 3,341 mm
  6. 6. Pmax = 369,1 kN

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