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​ = 30σy​ = −60τxy​MPa

En un point, σₓ = 30 MPa et σᵧ = −60 MPa, plus un certain cisaillement. Sur un élément tourné de 15°, la contrainte normale dans la direction tournée x′ vaut 39 MPa. Trouvez la contrainte normale σy′ dans la direction tournée y′.

σx = 30 MPaσy = −60 MPaσx′ = 39 MPaθ = 15°
σy′ = MPa
2.Facile
170 kN170 kNθ = 50°A = 800 mm²

Une barre de section 800 mm² supporte un effort de traction axial de 170 kN. Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale fait un angle de 50° avec l’axe de la barre (traction positive).

P = 170 kNA = 800 mm²θ = 50°
σθ = MPa
3.Moyen
σx​ = −20σy​ = 100τxy​ = 10MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = −20 MPa, σᵧ = 100 MPa et τₓᵧ = 10 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = −20 MPaσy = 100 MPaτxy = 10 MPa
τmax = MPa
4.Moyen
σx​ = −60σy​ = 70τxy​ = −20MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = −60 MPa, σᵧ = 70 MPa et τₓᵧ = −20 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = −60 MPaσy = 70 MPaτxy = −20 MPa
τmax = MPa
5.Difficile
σx​τxy​surface supérieure de l’arbre

Un arbre plein de diamètre 25 mm supporte un moment fléchissant de 200 N·m ainsi qu’un couple de 400 N·m. À la surface supérieure, où la contrainte de flexion est une traction maximale, trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

d = 25 mmM = 200 N·mT = 400 N·m
τmax = MPa
6.Difficile
σx​τxy​surface supérieure de l’arbre

Un arbre plein de diamètre 25 mm supporte un moment fléchissant de 100 N·m ainsi qu’un couple de 250 N·m. À la surface supérieure, où la contrainte de flexion est une traction maximale, trouvez la plus grande contrainte principale σ1.

d = 25 mmM = 100 N·mT = 250 N·m
σ1 = MPa

Corrigé

  1. 1. σy′ = −69 MPa
  2. 2. σθ = 87,8 MPa
  3. 3. τmax = 60,83 MPa
  4. 4. τmax = 68,01 MPa
  5. 5. τmax = 145,8 MPa
  6. 6. σ1 = 120,4 MPa

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