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 16 mm2 mP = 115 kN

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

P = 115 kNd = 16 mm
σ = MPa
2.Facile
250 kNØ25120 GPaØ80/50300 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 25 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en cuivre (diamètre extérieur 80 mm, diamètre intérieur 50 mm, E = 120 GPa). Les deux mesurent 300 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: Ø25 mm, E = 200 GPatube: Ø80/Ø50 mm, E = 120 GPaL = 300 mm
σr = MPa
3.Moyen
P = ?12600 mm400 mmØ20Ø40δ = 0,2 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 aluminium (diamètre 40 mm, longueur 400 mm, E = 70 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,2 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø20 mm, 600 mm, E = 200 GPatronçon 2: aluminium, Ø40 mm, 400 mm, E = 70 GPaδ = 0,2 mm
P = kN
4.Moyen
P = ?12600 mm200 mmØ30Ø50δ = 0,25 mm

Une barre est faite d’un tronçon en acier (diamètre 30 mm, longueur 600 mm, E = 200 GPa) assemblé bout à bout avec un tronçon en bronze (diamètre 50 mm, longueur 200 mm, E = 110 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,25 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø30 mm, 600 mm, E = 200 GPatronçon 2: bronze, Ø50 mm, 200 mm, E = 110 GPaδ = 0,25 mm
P = kN
5.Difficile
Ø 40 mmAcier1 mØ 16 mmLaiton1 mP = 115 kN

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

P = 115 kNtronçon 1 : Ø40 mm, 1 m, acier (E = 200 GPa)tronçon 2 : Ø16 mm, 1 m, laiton (E = 100 GPa)
δ = mm
6.Difficile
Ø 35 mmCuivre2 mØ 12 mmAluminium2 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 : Ø35 mm, 2 m, cuivre (E = 117 GPa)tronçon 2 : Ø12 mm, 2 m, aluminium (E = 70 GPa)
σmax = MPa

Corrigé

  1. 1. σ = 572 MPa
  2. 2. σr = 107,4 MPa
  3. 3. P = 14,19 kN
  4. 4. P = 48,35 kN
  5. 5. δ = 6,177 mm
  6. 6. σmax = 663,1 MPa

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