由應力與彈性模量求應變能密度 使用指南
輸入應力σ與彈性模量E,按 u = σ²/(2E) 計算單位體積的彈性應變能密度,用於材料儲能能力與疲勞分析。
計算公式與原理
u = σ²/(2E)。 σ=200MPa,E=200GPa → 100 kJ/m³。
輸入應力 σ 與彈性模量 E,求單位體積應變能。
使用步驟
- 填寫「應力 σ (Pa)」。
- 填寫「彈性模量 E (Pa)」。
- 結果區會即時更新;可一鍵複製結果用於記錄或彙報。
典型使用場景
- 算單位體積儲存的彈效能
- 彈簧/梁儲能
- 抗衝擊設計
算例參考
- 公式:U = sigma^2/(2E) = 1/2 * sigma * epsilon。鋼受 200MPa、E=200GPa:U=200e6^2/(2*200e9)=100 J/m3。解除安裝可全額釋放。
- 與剛度:E 大儲能密度低(硬而脆儲不了多少);橡膠 E 小但可大變形,總儲能可觀。
注意事項
本工具純前端執行,輸入內容不上傳伺服器;結果為按上述口徑得到的理論估算值。實際應用受裝置引數、測量條件與當地規範影響,請以裝置銘牌、檢測報告與現行標準為準,重大決策建議諮詢專業人士。
- 為什麼是 sigma 平方?
- 線性彈性應力隨應變線性增,平均應力為峰值一半,能量=平均應力*應變=sigma^2/(2E)。
- 彈效能和塑性功區別?
- 彈效能在解除安裝時完全釋放(可逆),塑性功轉為熱與缺陷(不可逆);衝擊吸能設計要分清。