Fiche d’exercices de Cercle de Mohr et changement de repère des contraintes avec corrigé

Fiche d’exercices de Cercle de Mohr et changement de repère des contraintes 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
σx​ = 100σy​ = 60τxy​ = −10MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 100 MPa, σᵧ = 60 MPa et τₓᵧ = −10 MPa (traction positive). Trouvez la plus petite contrainte principale σ2.

σx = 100 MPaσy = 60 MPaτxy = −10 MPa
σ2 = MPa
2.Facile
20 kN20 kNθ = 35°A = 100 mm²

Une barre de section 100 mm² supporte un effort de compression axial de 20 kN. Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale fait un angle de 35° avec l’axe de la barre (traction positive).

P = −20 kNA = 100 mm²θ = 35°
σθ = MPa
3.Moyen
σx​ = 110σy​ = −10τxy​ = 40MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 110 MPa, σᵧ = −10 MPa et τₓᵧ = 40 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 110 MPaσy = −10 MPaτxy = 40 MPa
τmax = MPa
4.Moyen
σx​ = 160σy​ = −20τxy​ = 20MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 160 MPa, σᵧ = −20 MPa et τₓᵧ = 20 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 160 MPaσy = −20 MPaτxy = 20 MPa
τmax = MPa
5.Difficile
60°D = 1500 mm, t = 8 mm, p = 0,8 MPap

Un réservoir cylindrique à paroi mince, de diamètre intérieur 1500 mm et d’épaisseur de paroi 8 mm, contient un gaz à une pression relative de 0,8 MPa. Il est réalisé en tôle soudée le long d’un cordon hélicoïdal incliné de 60° par rapport à l’axe du cylindre. Trouvez la valeur absolue de la contrainte de cisaillement |τn| qui agit le long du cordon de soudure.

D = 1500 mmt = 8 mmp = 0,8 MPaα = 60°
|τn| = MPa
6.Difficile
σx​ = 80σy​ = 10τxy​ = 30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 80 MPa, σᵧ = 10 MPa et τₓᵧ = 30 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement τθ sur une facette dont la normale est tournée de 25° dans le sens antihoraire par rapport à l’axe x (positive dans le même sens que τₓᵧ).

σx = 80 MPaσy = 10 MPaτxy = 30 MPaθ = 25°
τθ = MPa

Corrigé

  1. 1. σ2 = 57,64 MPa
  2. 2. σθ = −134,2 MPa
  3. 3. τmax = 72,11 MPa
  4. 4. τmax = 92,2 MPa
  5. 5. |τn| = 16,24 MPa
  6. 6. τθ = −7,528 MPa

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