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​ = −20σy​ = −30τxy​ = 60MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = −20 MPa, σᵧ = −30 MPa et τₓᵧ = 60 MPa (traction positive). Trouvez la plus grande contrainte principale σ1.

σx = −20 MPaσy = −30 MPaτxy = 60 MPa
σ1 = MPa
2.Facile
σx​ = 110σy​ = −50τxy​MPa

En un point, σₓ = 110 MPa et σᵧ = −50 MPa, plus un certain cisaillement. Sur un élément tourné de 50°, la contrainte normale dans la direction tournée x′ vaut 26 MPa. Trouvez la contrainte normale σy′ dans la direction tournée y′.

σx = 110 MPaσy = −50 MPaσx′ = 26 MPaθ = 50°
σy′ = MPa
3.Moyen
σx​ = 110σy​ = −50MPaτxy​ = ?

En un point, σₓ = 110 MPa et σᵧ = −50 MPa. Jusqu’à quelle valeur la contrainte de cisaillement τxy (en valeur absolue) peut-elle monter avant que la plus grande contrainte principale atteigne 120 MPa ?

σx = 110 MPaσy = −50 MPaσ1 = 120 MPa
τxy = MPa
4.Moyen
σx​ = −40σy​ = 110τxy​ = 10MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = −40 MPa, σᵧ = 110 MPa et τₓᵧ = 10 MPa, avec σz = 0. Trouvez la contrainte de cisaillement maximale absolue τabs en ce point (en considérant tous les plans dans l’espace).

σx = −40 MPaσy = 110 MPaτxy = 10 MPaσz = 0
τabs = MPa
5.Difficile
σx​ = −50σy​ = −20τxy​ = 30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = −50 MPa, σᵧ = −20 MPa et τₓᵧ = 30 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement τθ sur une facette dont la normale est tournée de 15° dans le sens antihoraire par rapport à l’axe x (positive dans le même sens que τₓᵧ).

σx = −50 MPaσy = −20 MPaτxy = 30 MPaθ = 15°
τθ = MPa
6.Difficile
σx​ = 160σy​ = 50τxy​ = 60MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 160 MPa, σᵧ = 50 MPa et τₓᵧ = 60 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale est tournée de 45° dans le sens antihoraire par rapport à l’axe x.

σx = 160 MPaσy = 50 MPaτxy = 60 MPaθ = 45°
σθ = MPa

Corrigé

  1. 1. σ1 = 35,21 MPa
  2. 2. σy′ = 34 MPa
  3. 3. τxy = 41,23 MPa
  4. 4. τabs = 75,66 MPa
  5. 5. τθ = 33,48 MPa
  6. 6. σθ = 165 MPa

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