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
σx​ = −70σy​ = 90τxy​MPa

En un point, σₓ = −70 MPa et σᵧ = 90 MPa, plus un certain cisaillement. Sur un élément tourné de 20°, la contrainte normale dans la direction tournée x′ vaut −89,9 MPa. Trouvez la contrainte normale σy′ dans la direction tournée y′.

σx = −70 MPaσy = 90 MPaσx′ = −89,9 MPaθ = 20°
σy′ = MPa
2.Facile
τxy​ = −70MPacisaillement pur

Un point à la surface d’un arbre en torsion est en cisaillement pur avec τₓᵧ = −70 MPa (σₓ = σᵧ = 0). Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale est tournée de 30° dans le sens horaire par rapport à l’axe x.

τxy = −70 MPaθ = -30°
σθ = MPa
3.Moyen
σx​ = 50σy​ = 70τxy​ = 30MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = 50 MPa, σᵧ = 70 MPa et τₓᵧ = 30 MPa, avec σz = 0. Trouvez la contrainte de cisaillement maximale absolue τabs en ce point (en considérant tous les plans dans l’espace).

σx = 50 MPaσy = 70 MPaτxy = 30 MPaσz = 0
τabs = MPa
4.Moyen
σx​ = 70σy​ = 10τxy​ = 40MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 70 MPa, σᵧ = 10 MPa et τₓᵧ = 40 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 70 MPaσy = 10 MPaτxy = 40 MPa
τmax = MPa
5.Difficile
σx​τxy​surface de l’arbre

Un arbre plein de diamètre 30 mm supporte un effort de traction axial de 160 kN ainsi qu’un couple de 250 N·m. À la surface de l’arbre, trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

d = 30 mmF = 160 kNT = 250 N·m
τmax = MPa
6.Difficile
30°D = 500 mm, t = 15 mm, p = 1,2 MPap

Un réservoir cylindrique à paroi mince, de diamètre intérieur 500 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 30° 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 = 500 mmt = 15 mmp = 1,2 MPaα = 30°
|τn| = MPa

Corrigé

  1. 1. σy′ = 109,9 MPa
  2. 2. σθ = 60,62 MPa
  3. 3. τabs = 45,81 MPa
  4. 4. τmax = 50 MPa
  5. 5. τmax = 122,6 MPa
  6. 6. |τn| = 4,33 MPa

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