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​ = 140σy​ = 90τxy​ = 50MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 140 MPa, σᵧ = 90 MPa et τₓᵧ = 50 MPa (traction positive). Trouvez la plus grande contrainte principale σ1.

σx = 140 MPaσy = 90 MPaτxy = 50 MPa
σ1 = MPa
2.Facile
σx​ = 160σy​ = 50MPaélément principal

En un point d’une pièce chargée, les contraintes principales dans le plan valent σ₁ = 160 MPa et σ₂ = 50 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σ1 = 160 MPaσ2 = 50 MPa
τmax = MPa
3.Moyen
σx​ = 70σy​ = 90MPaτxy​ = ?

En un point, σₓ = 70 MPa et σᵧ = 90 MPa. Jusqu’à quelle valeur la contrainte de cisaillement τxy (en valeur absolue) peut-elle monter avant que la plus grande contrainte principale atteigne 150 MPa ?

σx = 70 MPaσy = 90 MPaσ1 = 150 MPa
τxy = MPa
4.Moyen
σx​ = 50σy​ = 100τxy​ = 30MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = 50 MPa, σᵧ = 100 MPa et τₓᵧ = 30 MPa, avec σz = 0. Trouvez la contrainte de cisaillement maximale absolue τabs en ce point (en considérant tous les plans dans l’espace).

σx = 50 MPaσy = 100 MPaτxy = 30 MPaσz = 0
τabs = MPa
5.Difficile
σx​ = 80σy​ = 110τxy​ = 60MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = 80 MPa, σᵧ = 110 MPa et τₓᵧ = 60 MPa (σz = 0). Trouvez la contrainte équivalente de von Mises σvM.

σx = 80 MPaσy = 110 MPaτxy = 60 MPa
σvM = MPa
6.Difficile
σx​ = 40σy​ = 50τxy​ = −10MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 40 MPa, σᵧ = 50 MPa et τₓᵧ = −10 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement τθ sur une facette dont la normale est tournée de 35° dans le sens antihoraire par rapport à l’axe x (positive dans le même sens que τₓᵧ).

σx = 40 MPaσy = 50 MPaτxy = −10 MPaθ = 35°
τθ = MPa

Corrigé

  1. 1. σ1 = 170,9 MPa
  2. 2. τmax = 55 MPa
  3. 3. τxy = 69,28 MPa
  4. 4. τabs = 57,03 MPa
  5. 5. σvM = 143,2 MPa
  6. 6. τθ = 1,278 MPa

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