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 mm2 mP = 80 kN

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

P = 80 kNd = 25 mm
σ = MPa
2.Facile
100 kNØ20100 GPaØ80/60600 mmσr​ = ?

Une tige en acier (diamètre 20 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 100 kN. Trouvez la contrainte de compression σr dans la tige.

P = 100 kNbarre: Ø20 mm, E = 200 GPatube: Ø80/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Moyen
Ø 16 mmCuivre1,5 mP = 65 kN

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

P = 65 kNd = 16 mmL = 1,5 mE = 117 GPa
δ = mm
4.Moyen
P = ?12500 mm200 mmØ30Ø30δ = 0,5 mm

Une barre est faite d’un tronçon en acier (diamètre 30 mm, longueur 500 mm, E = 200 GPa) assemblé bout à bout avec un tronçon en bronze (diamètre 30 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 0,5 mm au total.

tronçon 1: acier, Ø30 mm, 500 mm, E = 200 GPatronçon 2: bronze, Ø30 mm, 200 mm, E = 110 GPaδ = 0,5 mm
P = kN
5.Difficile
100 kN12500 mm300 mmØ25Ø50σ2​ = ?

Un tronçon en acier (diamètre 25 mm, longueur 500 mm, E = 200 GPa) et un tronçon en bronze (diamètre 50 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, 500 mm, E = 200 GPatronçon 2: bronze, Ø50 mm, 300 mm, E = 110 GPaP = 100 kN
σ2 = MPa
6.Difficile
P = ?Ø25110 GPaØ100/50400 mm

Une tige en acier (diamètre 25 mm, E = 200 GPa, contrainte admissible 250 MPa) se trouve à l’intérieur d’un tube en bronze (diamètre extérieur 100 mm, diamètre intérieur 50 mm, E = 110 GPa, contrainte admissible 50 MPa). Ils sont comprimés ensemble entre des plaques rigides. Trouvez la plus grande charge Pmax.

barre: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 250 MPatube: Ø100/Ø50 mm, E = 110 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN

Corrigé

  1. 1. σ = 163 MPa
  2. 2. σr = 70,74 MPa
  3. 3. δ = 4,145 mm
  4. 4. P = 81,85 kN
  5. 5. σ2 = 40,02 MPa
  6. 6. Pmax = 339,1 kN

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