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.

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
σy​ = 70τxy​MPa

En un point, σₓ = 0 MPa et σᵧ = 70 MPa, plus un certain cisaillement. Sur un élément tourné de 25°, la contrainte normale dans la direction tournée x′ vaut 50,8 MPa. Trouvez la contrainte normale σy′ dans la direction tournée y′.

σx = 0 MPaσy = 70 MPaσx′ = 50,8 MPaθ = 25°
σy′ = MPa
2.Facile
σx​ = 160σy​ = −110MPaélément principal

En un point d’une pièce chargée, les contraintes principales dans le plan valent σ₁ = 160 MPa et σ₂ = −110 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σavg qui agit sur les plans de cisaillement maximal dans le plan.

σ1 = 160 MPaσ2 = −110 MPa
σavg = MPa
3.Moyen
σx​ = 120σy​ = 10MPaτxy​ = ?

En un point, σₓ = 120 MPa et σᵧ = 10 MPa. Jusqu’à quelle valeur la contrainte de cisaillement τxy (en valeur absolue) peut-elle monter avant que la plus grande contrainte principale atteigne 135 MPa ?

σx = 120 MPaσy = 10 MPaσ1 = 135 MPa
τxy = MPa
4.Moyen
σx​ = 70σy​ = −30τxy​ = 60MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 70 MPa, σᵧ = −30 MPa et τₓᵧ = 60 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 70 MPaσy = −30 MPaτxy = 60 MPa
τmax = MPa
5.Difficile
σx​ = −80σy​ = 40τxy​ = 30MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = −80 MPa, σᵧ = 40 MPa et τₓᵧ = 30 MPa (σz = 0). Le matériau a une limite d’élasticité de 460 MPa. Trouvez le coefficient de sécurité n vis-à-vis de la plastification selon le critère de von Mises (énergie de distorsion).

σx = −80 MPaσy = 40 MPaτxy = 30 MPaσY = 460 MPa
n =
6.Difficile
50°D = 1200 mm, t = 15 mm, p = 1,2 MPap

Un réservoir cylindrique à paroi mince, de diamètre intérieur 1200 mm et d’épaisseur de paroi 15 mm, contient un gaz à une pression relative de 1,2 MPa. Il est réalisé en tôle soudée le long d’un cordon hélicoïdal incliné de 50° 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 = 1200 mmt = 15 mmp = 1,2 MPaα = 50°
|τn| = MPa

Corrigé

  1. 1. σy′ = 19,2 MPa
  2. 2. σavg = 25 MPa
  3. 3. τxy = 43,3 MPa
  4. 4. τmax = 78,1 MPa
  5. 5. n = 3,902
  6. 6. |τn| = 11,82 MPa

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