Énergie de déformation

Considérons une tige fixée à une extrémité et soumise à une force axiale à l’extrémité libre, ce qui induit une contrainte et conduit à un allongement de la tige.

Lorsque la force axiale augmente, l’allongement augmente. Le tracé de la force axiale en fonction de l’allongement donne un tracé charge-déformation caractéristique.

Le travail effectué par la force axiale, lorsque la tige s’allonge légèrement, est le produit de la force axiale et de l’allongement correspondant.

Ce travail est égal à l’aire sous le graphique de déformation, dont la largeur est égale à la petite déformation.

Le travail total effectué peut être calculé en intégrant l’équation dans les limites d’allongement et est égal à l’aire sous la courbe charge-déformation à l’intérieur des mêmes limites d’allongement.

Le travail total effectué sur la barre représente l’apport d’énergie dans le système, connu sous le nom d’énergie de déformation.

À l’intérieur de la limite élastique, la force axiale est proportionnelle à la quantité d’allongement. Ainsi, l’énergie de déformation est proportionnelle au carré de l’allongement.