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​ = 70σy​ = −50MPaélément principal

En un point d’une pièce chargée, les contraintes principales dans le plan valent σ₁ = 70 MPa et σ₂ = −50 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σavg qui agit sur les plans de cisaillement maximal dans le plan.

σ1 = 70 MPaσ2 = −50 MPa
σavg = MPa
2.Facile
σx​ = 80σy​ = −100MPaélément principal

En un point d’une pièce chargée, les contraintes principales dans le plan valent σ₁ = 80 MPa et σ₂ = −100 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σavg qui agit sur les plans de cisaillement maximal dans le plan.

σ1 = 80 MPaσ2 = −100 MPa
σavg = MPa
3.Moyen
σx​ = 40σy​ = 10τxy​ = 30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 40 MPa, σᵧ = 10 MPa et τₓᵧ = 30 MPa (traction positive). Trouvez l’angle θp entre l’axe x et la direction de la plus grande contrainte principale, compris entre −90° et 90°.

σx = 40 MPaσy = 10 MPaτxy = 30 MPa
θp = °
4.Moyen
σx​ = 60σy​ = 40MPaτxy​ = ?

En un point, σₓ = 60 MPa et σᵧ = 40 MPa. Jusqu’à quelle valeur la contrainte de cisaillement τxy (en valeur absolue) peut-elle monter avant que la plus grande contrainte principale atteigne 85 MPa ?

σx = 60 MPaσy = 40 MPaσ1 = 85 MPa
τxy = MPa
5.Difficile
σx​ = 100σy​ = −20τxy​ = 50MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = 100 MPa, σᵧ = −20 MPa et τₓᵧ = 50 MPa (σz = 0). Le matériau a une limite d’élasticité de 350 MPa. Trouvez le coefficient de sécurité n vis-à-vis de la plastification selon le critère de Tresca (cisaillement maximal).

σx = 100 MPaσy = −20 MPaτxy = 50 MPaσY = 350 MPa
n =
6.Difficile
σx​ = 150σy​ = 40τxy​ = 50MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 150 MPa, σᵧ = 40 MPa et τₓᵧ = 50 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale est tournée de 35° dans le sens antihoraire par rapport à l’axe x.

σx = 150 MPaσy = 40 MPaτxy = 50 MPaθ = 35°
σθ = MPa

Corrigé

  1. 1. σavg = 10 MPa
  2. 2. σavg = −10 MPa
  3. 3. θp = 31,72 °
  4. 4. τxy = 33,54 MPa
  5. 5. n = 2,241
  6. 6. σθ = 160,8 MPa

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