Плотность энергии деформации

Осевая нагрузка заставляет стержень удлиняться и накапливать в нем энергию деформации. Плотность энергии деформации в стержне — это энергия на единицу объема.

Здесь отношение осевой силы к площади является напряжением, а отношение удлинения к первоначальной длине стержня — это создаваемая деформация.

В упругой области плотность энергии деформации может быть выражена в терминах модуля упругости.

Кривая напряжения-деформации демонстрирует линейную зависимость в упругой области, подразумевая, что плотность энергии деформации подчиняется закону Гука. Здесь, после снятия напряжения, деформация становится нулевой. Эта область плотности энергии называется модулем упругости.

В пластической области некоторое постоянное напряжение сохраняется даже после снятия напряжения. Таким образом, восстанавливается только часть плотности энергии деформации, а оставшаяся плотность энергии расходуется на деформацию объекта в виде тепла.

Общая площадь под кривой называется модулем ударной вязкости и представляет собой общую плотность энергии, необходимую для разрыва стержня.