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​ = 90σy​ = −110MPaélément principal

En un point d’une pièce chargée, les contraintes principales dans le plan valent σ₁ = 90 MPa et σ₂ = −110 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σavg qui agit sur les plans de cisaillement maximal dans le plan.

σ1 = 90 MPaσ2 = −110 MPa
σavg = MPa
2.Facile
σx​ = 60σy​ = 10MPaélément principal

En un point d’une pièce chargée, les contraintes principales dans le plan valent σ₁ = 60 MPa et σ₂ = 10 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σavg qui agit sur les plans de cisaillement maximal dans le plan.

σ1 = 60 MPaσ2 = 10 MPa
σavg = MPa
3.Moyen
σy​ = −50τxy​ = 40MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = 0 MPa, σᵧ = −50 MPa et τₓᵧ = 40 MPa, avec σz = 0. Trouvez la contrainte de cisaillement maximale absolue τabs en ce point (en considérant tous les plans dans l’espace).

σx = 0 MPaσy = −50 MPaτxy = 40 MPaσz = 0
τabs = MPa
4.Moyen
σx​ = 20σy​ = −20MPaτxy​ = ?

En un point, σₓ = 20 MPa et σᵧ = −20 MPa. Jusqu’à quelle valeur la contrainte de cisaillement τxy (en valeur absolue) peut-elle monter avant que la plus grande contrainte principale atteigne 65 MPa ?

σx = 20 MPaσy = −20 MPaσ1 = 65 MPa
τxy = MPa
5.Difficile
σx​ = −40σy​ = 30τxy​ = −20MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = −40 MPa, σᵧ = 30 MPa et τₓᵧ = −20 MPa (σz = 0). Trouvez la contrainte équivalente de von Mises σvM.

σx = −40 MPaσy = 30 MPaτxy = −20 MPa
σvM = MPa
6.Difficile
σx​ = 30σy​ = 110τxy​ = 40MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 30 MPa, σᵧ = 110 MPa et τₓᵧ = 40 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale est tournée de 15° dans le sens antihoraire par rapport à l’axe x.

σx = 30 MPaσy = 110 MPaτxy = 40 MPaθ = 15°
σθ = MPa

Corrigé

  1. 1. σavg = −10 MPa
  2. 2. σavg = 35 MPa
  3. 3. τabs = 47,17 MPa
  4. 4. τxy = 61,85 MPa
  5. 5. σvM = 70 MPa
  6. 6. σθ = 55,36 MPa

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