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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

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1.Facile
τxy​ = −70MPacisaillement pur

Un point à la surface d’un arbre en torsion est en cisaillement pur avec τₓᵧ = −70 MPa (σₓ = σᵧ = 0). 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.

τxy = −70 MPaθ = 45°
σθ = MPa
2.Facile
τxy​ = 20MPacisaillement pur

Un point à la surface d’un arbre en torsion est en cisaillement pur avec τₓᵧ = 20 MPa (σₓ = σᵧ = 0). Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale est tournée de 30° dans le sens horaire par rapport à l’axe x.

τxy = 20 MPaθ = -30°
σθ = MPa
3.Moyen
σx​ = 120σy​ = 40MPaτxy​ = ?

En un point, σₓ = 120 MPa et σᵧ = 40 MPa. Jusqu’à quelle valeur la contrainte de cisaillement τxy (en valeur absolue) peut-elle monter avant que la plus grande contrainte principale atteigne 145 MPa ?

σx = 120 MPaσy = 40 MPaσ1 = 145 MPa
τxy = MPa
4.Moyen
σx​ = 20σy​ = 20τxy​ = −50MPa

En un point, σₓ = 20 MPa, σᵧ = 20 MPa et τₓᵧ = −50 MPa (traction positive). L’élément est tourné de 20° dans le sens horaire. Trouvez la contrainte normale σy′ sur les faces de l’élément tourné perpendiculaires à l’axe tourné y′.

σx = 20 MPaσy = 20 MPaτxy = −50 MPaθ = -20°
σy′ = MPa
5.Difficile
35°D = 500 mm, t = 8 mm, p = 0,8 MPap

Un réservoir cylindrique à paroi mince, de diamètre intérieur 500 mm et d’épaisseur de paroi 8 mm, contient un gaz à une pression relative de 0,8 MPa. Il est réalisé en tôle soudée le long d’un cordon hélicoïdal incliné de 35° par rapport à l’axe du cylindre. Trouvez la contrainte normale σn qui agit perpendiculairement au cordon de soudure.

D = 500 mmt = 8 mmp = 0,8 MPaα = 35°
σn = MPa
6.Difficile
σx​ = 20σy​ = 40τxy​ = 20MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 20 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 45° dans le sens horaire par rapport à l’axe x (positive dans le même sens que τₓᵧ).

σx = 20 MPaσy = 40 MPaτxy = 20 MPaθ = -45°
τθ = MPa

Corrigé

  1. 1. σθ = −70 MPa
  2. 2. σθ = −17,32 MPa
  3. 3. τxy = 51,23 MPa
  4. 4. σy′ = −12,14 MPa
  5. 5. σn = 20,89 MPa
  6. 6. τθ = −10 MPa

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