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
140 kN140 kNθ = 30°A = 500 mm²

Une barre de section 500 mm² supporte un effort de compression axial de 140 kN. Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale fait un angle de 30° avec l’axe de la barre (traction positive).

P = −140 kNA = 500 mm²θ = 30°
σθ = MPa
2.Facile
σx​ = 70σy​ = 20τxy​ = 60MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 70 MPa, σᵧ = 20 MPa et τₓᵧ = 60 MPa (traction positive). Trouvez la plus grande contrainte principale σ1.

σx = 70 MPaσy = 20 MPaτxy = 60 MPa
σ1 = MPa
3.Moyen
σx​ = 140σy​ = −10MPaτxy​ = ?

En un point, σₓ = 140 MPa et σᵧ = −10 MPa. Jusqu’à quelle valeur la contrainte de cisaillement τxy (en valeur absolue) peut-elle monter avant que la plus grande contrainte principale atteigne 160 MPa ?

σx = 140 MPaσy = −10 MPaσ1 = 160 MPa
τxy = MPa
4.Moyen
σx​ = 20σy​ = 80τxy​ = −60MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 20 MPa, σᵧ = 80 MPa et τₓᵧ = −60 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 = 20 MPaσy = 80 MPaτxy = −60 MPa
θp = °
5.Difficile
20°D = 1000 mm, t = 6 mm, p = 0,5 MPap

Un réservoir cylindrique à paroi mince, de diamètre intérieur 1000 mm et d’épaisseur de paroi 6 mm, contient un gaz à une pression relative de 0,5 MPa. Il est réalisé en tôle soudée le long d’un cordon hélicoïdal incliné de 20° par rapport à l’axe du cylindre. Trouvez la contrainte normale σn qui agit perpendiculairement au cordon de soudure.

D = 1000 mmt = 6 mmp = 0,5 MPaα = 20°
σn = MPa
6.Difficile
σx​ = 20σy​ = −50τxy​ = 60MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 20 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 = 20 MPaσy = −50 MPaτxy = 60 MPaθ = 45°
σθ = MPa

Corrigé

  1. 1. σθ = −210 MPa
  2. 2. σ1 = 110 MPa
  3. 3. τxy = 58,31 MPa
  4. 4. θp = −58,28 °
  5. 5. σn = 39,23 MPa
  6. 6. σθ = 45 MPa

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