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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
Ø 30 mm1 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 = 30 mm
σ = MPa
2.Facile
200 kNØ4070 GPaØ120/70600 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 40 mm, E = 200 GPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en aluminium (diamètre extérieur 120 mm, diamètre intérieur 70 mm, E = 70 GPa). Les deux mesurent 600 mm de long et sont comprimés ensemble entre des plaques rigides par 200 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 200 kNbarre: Ø40 mm, E = 200 GPatube: Ø120/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 30 mmCuivre2,5 mP = 75 kN

Trouvez la déformation axiale ε dans la barre en cuivre, en microdéformations (µε = 10⁻⁶).

P = 75 kNd = 30 mmL = 2,5 mE = 117 GPa
ε = µε
4.Moyen
Ø 12 mmCuivre3 mP = 10 kN

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

P = 10 kNd = 12 mmL = 3 mE = 117 GPa
δ = mm
5.Difficile
P = ?Ø40120 GPaØ100/70800 mm

Une tige en acier (diamètre 40 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 160 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en cuivre (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 70 mm, E = 120 GPa, contrainte admissible 50 MPa). Ils sont comprimés ensemble entre des plaques rigides. Trouvez la plus grande charge Pmax.

barre: Ø40 mm, E = 200 GPa, σallow = 160 MPatube: Ø100/Ø70 mm, E = 120 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN
6.Difficile
100 kN12600 mm300 mmØ25Ø60σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 25 mm, longueur 600 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en bronze (diamètre 60 mm, longueur 300 mm, E = 110 GPa) sont assemblés bout à bout et fixés entre deux murs rigides. Une charge axiale de 100 kN agit à la jonction, vers le tronçon 2. Trouvez la valeur absolue de la contrainte σ2 dans le tronçon 2.

tronçon 1: acier, Ø25 mm, 600 mm, E = 200 GPatronçon 2: bronze, Ø60 mm, 300 mm, E = 110 GPaP = 100 kN
σ2 = MPa

Corrigé

  1. 1. σ = 106,1 MPa
  2. 2. σr = 51,71 MPa
  3. 3. ε = 906,9 µε
  4. 4. δ = 2,267 mm
  5. 5. Pmax = 305 kN
  6. 6. σ2 = 30,55 MPa

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.