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法向应力的弹性应变能
27.3
当材料受到轴向载荷时,会产生正应力,从而导致应变能的产生。该公式适用于应力均匀分布的情况,且材料内的应变能密度保持恒定。
对于应力分布不均匀的材料,应变能密度定义为材料微小体积内的量。
此处,应变能密度表示为所施加的应力与产生的应变的乘积。
对材料整个体积内的应变能密度进行积分,可得到材料中储存的总应变能。
所获得的应变能方程仅适用于弹性变形,也称为弹性应变能。
当材料受到轴向对称载荷作用时,可假设其横截面上的正应力均匀分布。此处,正应力表示为内力与所考虑横截面积之比。
此类情况下储存的应变能用内力和弹性模量来表示。
应变能量化了由于在荷载条件下所产生的变形而存储在材料内的能量,这是材料科学和工程学中的基本概念。当材料受到均匀分布应力的轴向荷载时,便可以对应变能进行建模。在这种情况下,材料承受的应力是内力与横截面积进行相除所得到的结果,通过弹性模量所产生的应变与该应力是成正比的。
如果应力的分布是均匀的,则应变能…