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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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
130 kN130 kNθ = 30°A = 800 mm²

Une barre de section 800 mm² supporte un effort de compression axial de 130 kN. Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale fait un angle de 30° avec l’axe de la barre (traction positive).

P = −130 kNA = 800 mm²θ = 30°
σθ = MPa
2.Facile
60 kN60 kNθ = 20°A = 800 mm²

Une barre de section 800 mm² supporte un effort de compression axial de 60 kN. Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale fait un angle de 20° avec l’axe de la barre (traction positive).

P = −60 kNA = 800 mm²θ = 20°
σθ = MPa
3.Moyen
σx​ = 150σy​ = 100τxy​ = −50MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 150 MPa, σᵧ = 100 MPa et τₓᵧ = −50 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 150 MPaσy = 100 MPaτxy = −50 MPa
τmax = MPa
4.Moyen
σx​ = 110σy​ = −40τxy​ = 20MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 110 MPa, σᵧ = −40 MPa et τₓᵧ = 20 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 110 MPaσy = −40 MPaτxy = 20 MPa
τmax = MPa
5.Difficile
20°D = 400 mm, t = 6 mm, p = 1 MPap

Un réservoir cylindrique à paroi mince, de diamètre intérieur 400 mm et d’épaisseur de paroi 6 mm, contient un gaz à une pression relative de 1 MPa. Il est réalisé en tôle soudée le long d’un cordon hélicoïdal incliné de 20° 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 = 400 mmt = 6 mmp = 1 MPaα = 20°
|τn| = MPa
6.Difficile
σx​ = 80σy​ = 40τxy​ = 60MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = 80 MPa, σᵧ = 40 MPa et τₓᵧ = 60 MPa (σz = 0). Le matériau a une limite d’élasticité de 300 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 = 60 MPaσY = 300 MPa
n =

Corrigé

  1. 1. σθ = −121,9 MPa
  2. 2. σθ = −66,23 MPa
  3. 3. τmax = 55,9 MPa
  4. 4. τmax = 77,62 MPa
  5. 5. |τn| = 5,357 MPa
  6. 6. n = 2,402

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