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​ = 80σy​ = 60τxy​ = 30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 80 MPa, σᵧ = 60 MPa et τₓᵧ = 30 MPa (traction positive). Trouvez la plus petite contrainte principale σ2.

σx = 80 MPaσy = 60 MPaτxy = 30 MPa
σ2 = MPa
2.Facile
σx​ = 170σy​ = 80MPaélément principal

En un point d’une pièce chargée, les contraintes principales dans le plan valent σ₁ = 170 MPa et σ₂ = 80 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σ1 = 170 MPaσ2 = 80 MPa
τmax = MPa
3.Moyen
σx​ = 90σy​ = −60τxy​ = 30MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 90 MPa, σᵧ = −60 MPa et τₓᵧ = 30 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 90 MPaσy = −60 MPaτxy = 30 MPa
τmax = MPa
4.Moyen
σx​ = 120σy​ = 120τxy​ = 10MPa

En un point, σₓ = 120 MPa, σᵧ = 120 MPa et τₓᵧ = 10 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 = 120 MPaσy = 120 MPaτxy = 10 MPaθ = -20°
σy′ = MPa
5.Difficile
σx​ = 130σy​ = 20τxy​ = −20MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = 130 MPa, σᵧ = 20 MPa et τₓᵧ = −20 MPa (σz = 0). Le matériau a une limite d’élasticité de 420 MPa. Trouvez le coefficient de sécurité n vis-à-vis de la plastification selon le critère de Tresca (cisaillement maximal).

σx = 130 MPaσy = 20 MPaτxy = −20 MPaσY = 420 MPa
n =
6.Difficile
40°D = 1000 mm, t = 10 mm, p = 1,5 MPap

Un réservoir cylindrique à paroi mince, de diamètre intérieur 1000 mm et d’épaisseur de paroi 10 mm, contient un gaz à une pression relative de 1,5 MPa. Il est réalisé en tôle soudée le long d’un cordon hélicoïdal incliné de 40° par rapport à l’axe du cylindre. Trouvez la contrainte normale σn qui agit perpendiculairement au cordon de soudure.

D = 1000 mmt = 10 mmp = 1,5 MPaα = 40°
σn = MPa

Corrigé

  1. 1. σ2 = 38,38 MPa
  2. 2. τmax = 45 MPa
  3. 3. τmax = 80,78 MPa
  4. 4. σy′ = 126,4 MPa
  5. 5. n = 3,146
  6. 6. σn = 59,51 MPa

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