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​ = −40τxy​MPa

En un point, σₓ = 20 MPa et σᵧ = −40 MPa, plus un certain cisaillement. Sur un élément tourné de 60°, la contrainte normale dans la direction tournée x′ vaut −68,3 MPa. Trouvez la contrainte normale σy′ dans la direction tournée y′.

σx = 20 MPaσy = −40 MPaσx′ = −68,3 MPaθ = 60°
σy′ = MPa
2.Facile
σx​ = −50σy​ = 0τxy​ = −20MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = −50 MPa, σᵧ = 0 MPa et τₓᵧ = −20 MPa (traction positive). Trouvez la plus grande contrainte principale σ1.

σx = −50 MPaσy = 0 MPaτxy = −20 MPa
σ1 = MPa
3.Moyen
σx​ = 130σy​ = −10τxy​ = −50MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 130 MPa, σᵧ = −10 MPa et τₓᵧ = −50 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 130 MPaσy = −10 MPaτxy = −50 MPa
τmax = MPa
4.Moyen
σx​ = −10σy​ = −30MPaτxy​ = ?

En un point, σₓ = −10 MPa et σᵧ = −30 MPa. Jusqu’à quelle valeur la contrainte de cisaillement τxy (en valeur absolue) peut-elle monter avant que la plus grande contrainte principale atteigne 5 MPa ?

σx = −10 MPaσy = −30 MPaσ1 = 5 MPa
τxy = MPa
5.Difficile
σx​ = 160σy​ = −80τxy​ = 30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 160 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 50° dans le sens antihoraire par rapport à l’axe x (positive dans le même sens que τₓᵧ).

σx = 160 MPaσy = −80 MPaτxy = 30 MPaθ = 50°
τθ = MPa
6.Difficile
σx​ = 80σy​ = 40τxy​ = 20MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 80 MPa, σᵧ = 40 MPa et τₓᵧ = 20 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement τθ sur une facette dont la normale est tournée de 40° dans le sens antihoraire par rapport à l’axe x (positive dans le même sens que τₓᵧ).

σx = 80 MPaσy = 40 MPaτxy = 20 MPaθ = 40°
τθ = MPa

Corrigé

  1. 1. σy′ = 48,3 MPa
  2. 2. σ1 = 7,016 MPa
  3. 3. τmax = 86,02 MPa
  4. 4. τxy = 22,91 MPa
  5. 5. τθ = −123,4 MPa
  6. 6. τθ = −16,22 MPa

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