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 20 mm2 mP = 110 kN

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

P = 110 kNd = 20 mm
σ = MPa
2.Facile
300 kNØ4070 GPaØ100/70800 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 70 mm, E = 70 GPa). Les deux mesurent 800 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: Ø40 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 800 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 10 mmLaiton1,5 mP = 85 kN

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

P = 85 kNd = 10 mmL = 1,5 mE = 100 GPa
δ = mm
4.Moyen
P = ?12500 mm500 mmØ25Ø40δ = 0,5 mm

Une barre est faite d’un tronçon en acier (diamètre 25 mm, longueur 500 mm, E = 200 GPa) assemblé bout à bout avec un tronçon en laiton (diamètre 40 mm, longueur 500 mm, E = 100 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,5 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø25 mm, 500 mm, E = 200 GPatronçon 2: laiton, Ø40 mm, 500 mm, E = 100 GPaδ = 0,5 mm
P = kN
5.Difficile
Ø 35 mmAluminium1 mØ 20 mmAluminium1 mP = 40 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 = 40 kNtronçon 1 : Ø35 mm, 1 m, aluminium (E = 70 GPa)tronçon 2 : Ø20 mm, 1 m, aluminium (E = 70 GPa)
σmax = MPa
6.Difficile
60 kN12300 mm500 mmØ40Ø30σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 40 mm, longueur 300 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en bronze (diamètre 30 mm, longueur 500 mm, E = 110 GPa) sont assemblés bout à bout et fixés entre deux murs rigides. Une charge axiale de 60 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, 300 mm, E = 200 GPatronçon 2: bronze, Ø30 mm, 500 mm, E = 110 GPaP = 60 kN
σ2 = MPa

Corrigé

  1. 1. σ = 350,1 MPa
  2. 2. σr = 112,8 MPa
  3. 3. δ = 16,23 mm
  4. 4. P = 55,12 kN
  5. 5. σmax = 127,3 MPa
  6. 6. σ2 = 13,29 MPa

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