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재료에 축 방향 하중이 가해지면 수직 응력이 발생하여 변형 에너지가 생성됩니다. 이 방정식은 균일하게 분포된 응력에 유효하며 변형 에너지 밀도는 재료 전체에서 일정합니다.
응력 분포가 균일하지 않은 재료의 경우, 변형 에너지 밀도는 재료의 작은 부피에 대해 정의됩니다.
여기서, 변형 에너지 밀도는 적용된 응력과 생성된 변형률의 곱으로 표현됩니다.
재료의 전체 부피에 걸쳐 변형 에너지 밀도를 통합하면 재료에 저장된 총 변형 에너지를 얻을 수 있습니다.
변형 에너지에 대해 얻어진 방정식은 탄성 변형에만 적용되며 탄성 변형 에너지라고도 합니다.
재료에 중심 축 하중이 가해질 때 수직 응력은 모든 횡단면에서 균일한 것으로 간주됩니다. 여기서 수직 응력은 고려 중인 단면적에 대한 내부 힘의 비율로 작성됩니다.
이러한 경우에 저장된 변형 에너지는 내부 힘과 탄성 계수 측면에서 작성됩니다.
변형 에너지는 재료 과학 및 공학의 기본 개념인 하중 조건 하의 변형으로 인해 재료 내에 저장된 에너지를 정량화합니다. 재료가 균일하게 분포된 응력을 갖는 축 하중을 받을 때 변형 에너지를 모델링할 수 있습니다. 이 시나리오에서 재료가 겪는 응력은 내부 힘을 단면적으로…