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​ = 130σy​ = 110MPaélément principal

En un point d’une pièce chargée, les contraintes principales dans le plan valent σ₁ = 130 MPa et σ₂ = 110 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σavg qui agit sur les plans de cisaillement maximal dans le plan.

σ1 = 130 MPaσ2 = 110 MPa
σavg = MPa
2.Facile
σx​ = −70σy​ = −10τxy​ = −30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = −70 MPa, σᵧ = −10 MPa et τₓᵧ = −30 MPa (traction positive). Trouvez la plus grande contrainte principale σ1.

σx = −70 MPaσy = −10 MPaτxy = −30 MPa
σ1 = MPa
3.Moyen
σx​ = 120σy​ = 110τxy​ = 30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 120 MPa, σᵧ = 110 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 = 120 MPaσy = 110 MPaτxy = 30 MPa
θp = °
4.Moyen
σx​ = 30σy​ = 10MPaτxy​ = ?

En un point, σₓ = 30 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 65 MPa ?

σx = 30 MPaσy = 10 MPaσ1 = 65 MPa
τxy = MPa
5.Difficile
σx​ = 100σy​ = 30τxy​ = −40MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 100 MPa, σᵧ = 30 MPa et τₓᵧ = −40 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale est tournée de 25° dans le sens antihoraire par rapport à l’axe x.

σx = 100 MPaσy = 30 MPaτxy = −40 MPaθ = 25°
σθ = MPa
6.Difficile
σx​ = 60σy​ = 20τxy​ = −30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 60 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 = 60 MPaσy = 20 MPaτxy = −30 MPaθ = 15°
τθ = MPa

Corrigé

  1. 1. σavg = 120 MPa
  2. 2. σ1 = 2,426 MPa
  3. 3. θp = 40,27 °
  4. 4. τxy = 43,87 MPa
  5. 5. σθ = 56,86 MPa
  6. 6. τθ = −35,98 MPa

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