27.3
Wenn ein Material axial belastet wird, erfährt es eine normale Spannung, was zur Erzeugung von Dehnungsenergie führt. Diese Gleichung gilt für gleichmäßig verteilte Spannungen, und die Dehnungsenergiedichte ist im gesamten Material konstant.
Für ein Material mit ungleichmäßiger Spannungsverteilung wird die Dehnungsenergiedichte für das kleine Volumen des Materials definiert.
Hier wird die Dehnungsenergiedichte als Produkt aus der aufgebrachten Spannung und der erzeugten Dehnung ausgedrückt.
Durch die Integration der Dehnungsenergiedichte über das gesamte Volumen des Materials ergibt sich die gesamte im Material gespeicherte Dehnungsenergie.
Die erhaltene Gleichung für die Dehnungsenergie gilt nur für die elastische Verformung und wird auch als elastische Dehnungsenergie bezeichnet.
Wenn das Material einer zentrischen axialen Belastung ausgesetzt wird, wird davon ausgegangen, dass die Normalspannungen über jeden Querschnitt gleichmäßig sind. Dabei wird die Normalspannung als das Verhältnis der Schnittgrößen zur betrachteten Querschnittsfläche geschrieben.
Die in solchen Fällen gespeicherte Dehnungsenergie wird als Schnittgröße und Elastizitätsmodul angegeben.
Dehnungsenergie quantifiziert die in einem Material gespeicherte Energie aufgrund von Verformung unter Belastungsbedingungen, ein grundlegendes Konzep…
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