弹性应变能密度计算器

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Elastic Strain Energy Density Calculator

Compute strain energy density u = σ²/(2E) from stress and elastic modulus for energy storage and fatigue analysis.

📐 计算公式
u = σ²/(2E)。 σ=200MPa,E=200GPa → 100 kJ/m³。

输入应力 σ 与弹性模量 E，求单位体积应变能。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Strain energy densityu = σ²/(2E)Clapeyron's theorem
ApplicationsSpring energy storage, impact absorptionMechanics of materials texts
📌 计算说明
  • u = σ²/(2E)。
  • σ=200MPa,E=200GPa → 100 kJ/m³。

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📚 深度解析：弹性应变能密度

💡 常见使用场景

公式
U = sigma^2/(2E) = 1/2 * sigma * epsilon。钢受 200MPa、E=200GPa：U=200e6^2/(2*200e9)=100 J/m3。卸载可全额释放。
与刚度
E 大储能密度低（硬而脆储不了多少）；橡胶 E 小但可大变形，总储能可观。

❓ 常见问题（FAQ）

为什么是 sigma 平方？
线性弹性应力随应变线性增，平均应力为峰值一半，能量=平均应力*应变=sigma^2/(2E)。
弹性能和塑性功区别？
弹性能在卸载时完全释放（可逆），塑性功转为热与缺陷（不可逆）；冲击吸能设计要分清。