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​ = 100σy​ = −70τxy​ = 10MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 100 MPa, σᵧ = −70 MPa et τₓᵧ = 10 MPa (traction positive). Trouvez la plus grande contrainte principale σ1.

σx = 100 MPaσy = −70 MPaτxy = 10 MPa
σ1 = MPa
2.Facile
σx​ = −20σy​ = 30τxy​MPa

En un point, σₓ = −20 MPa et σᵧ = 30 MPa, plus un certain cisaillement. Sur un élément tourné de 30°, la contrainte normale dans la direction tournée x′ vaut −59,5 MPa. Trouvez la contrainte normale σy′ dans la direction tournée y′.

σx = −20 MPaσy = 30 MPaσx′ = −59,5 MPaθ = 30°
σy′ = MPa
3.Moyen
σx​ = 160σy​ = −70τxy​ = 40MPa

En un point, σₓ = 160 MPa, σᵧ = −70 MPa et τₓᵧ = 40 MPa (traction positive). L’élément est tourné de 20° dans le sens trigonométrique. Trouvez la contrainte normale σy′ sur les faces de l’élément tourné perpendiculaires à l’axe tourné y′.

σx = 160 MPaσy = −70 MPaτxy = 40 MPaθ = 20°
σy′ = MPa
4.Moyen
σx​ = 110σy​ = 60τxy​ = −50MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 110 MPa, σᵧ = 60 MPa et τₓᵧ = −50 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 110 MPaσy = 60 MPaτxy = −50 MPa
τmax = MPa
5.Difficile
σx​ = 90σy​ = 80τxy​ = 30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 90 MPa, σᵧ = 80 MPa et τₓᵧ = 30 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement τθ sur une facette dont la normale est tournée de 30° dans le sens horaire par rapport à l’axe x (positive dans le même sens que τₓᵧ).

σx = 90 MPaσy = 80 MPaτxy = 30 MPaθ = -30°
τθ = MPa
6.Difficile
σx​ = 70σy​ = 30τxy​ = −10MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = 70 MPa, σᵧ = 30 MPa et τₓᵧ = −10 MPa (σz = 0). Trouvez la contrainte équivalente de von Mises σvM.

σx = 70 MPaσy = 30 MPaτxy = −10 MPa
σvM = MPa

Corrigé

  1. 1. σ1 = 100,6 MPa
  2. 2. σy′ = 69,5 MPa
  3. 3. σy′ = −68,81 MPa
  4. 4. τmax = 55,9 MPa
  5. 5. τθ = 19,33 MPa
  6. 6. σvM = 63,25 MPa

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