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
80 kNØ40100 GPaØ100/70400 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 40 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en laiton (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 70 mm, E = 100 GPa). Les deux mesurent 400 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 80 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 80 kNbarre: Ø40 mm, E = 200 GPatube: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 400 mm
σr = MPa
2.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
3.Moyen
P = ?12500 mm300 mmØ25Ø60δ = 0,25 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 aluminium (diamètre 60 mm, longueur 300 mm, E = 70 GPa). Elle est fixée à une extrémité et tirée à l’autre. Trouvez la charge axiale P qui l’allonge de 0,25 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø25 mm, 500 mm, E = 200 GPatronçon 2: aluminium, Ø60 mm, 300 mm, E = 70 GPaδ = 0,25 mm
P = kN
4.Moyen
250 kNØ30120 GPaØ120/70400 mmδ = ?

Une tige en acier (diamètre 30 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en cuivre (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 70 mm, E = 120 GPa). Les deux mesurent 400 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 250 kN. Trouvez le raccourcissement δ.

P = 250 kNbarre: Ø30 mm, E = 200 GPatube: Ø120/Ø70 mm, E = 120 GPaL = 400 mm
δ = mm
5.Difficile
30 kN12300 mm300 mmØ20Ø60σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 20 mm, longueur 300 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en cuivre (diamètre 60 mm, longueur 300 mm, E = 120 GPa) sont assemblés bout à bout et fixés entre deux murs rigides. Une charge axiale de 30 kN agit à la jonction, vers le tronçon 2. Trouvez la valeur absolue de la contrainte σ2 dans le tronçon 2.

tronçon 1: acier, Ø20 mm, 300 mm, E = 200 GPatronçon 2: cuivre, Ø60 mm, 300 mm, E = 120 GPaP = 30 kN
σ2 = MPa
6.Difficile
Ø 40 mmLaiton1 mØ 16 mmCuivre0,5 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 : Ø40 mm, 1 m, laiton (E = 100 GPa)tronçon 2 : Ø16 mm, 0,5 m, cuivre (E = 117 GPa)
δ = mm

Corrigé

  1. 1. σr = 24,54 MPa
  2. 2. σ = 954,9 MPa
  3. 3. P = 37,83 kN
  4. 4. δ = 0,09646 mm
  5. 5. σ2 = 8,952 MPa
  6. 6. δ = 0,2921 mm

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