Energia potencjalna odkształceń sprężystych jest wielkością fizyczną, która jest równa połowie iloczynu kwadratu odkształcenia ciała i jego sztywności. Rozważmy kilka zagadnień teoretycznych związanych z tą wartością.
Funkcje
Energia potencjalna odkształceń sprężystych zależy od położenia części analizowanego ciała. Na przykład znaleziono związek między liczbą zwojów sprężyn a energią ciała sprężystego.
Energia potencjalna odkształceń sprężystych jest określona przez początkowe i końcowe położenie sprężyny, czyli jej odkształcenie. Najpierw obliczana jest praca wykonana przez naciągniętą sprężynę w momencie powrotu do pierwotnej postaci. Następnie obliczana jest energia potencjalna odkształcenia sprężystego sprężyny.
Obliczenia
Jest równa pracy wykonanej przez siłę sprężystości podczas przejścia ciała sprężystego do stanu, w którym wielkość odkształcenia wynosi zero.
Kiedy różne sprężyny są rozciągane z tą samą siłą, otrzymają różne ilości energii potencjalnej. Odwrotnie proporcjonalnyzwiązek między sztywnością sprężyny a wielkością energii potencjalnej. Im sztywniejsza sprężyna, tym niższa będzie wartość Er.
Tak więc energia potencjalna podczas sprężystego odkształcenia ciał jest powiązana ze współczynnikiem sprężystości. Praca siły sprężystej to wartość, jaką wykonuje siła podczas zmiany wielkości odkształcenia sprężyny od wartości początkowej (początkowej) X1 do położenia końcowego X2.
Różnica między tymi wartościami nazywana jest odkształceniem sprężyny. Energia potencjalna odkształceń sprężystych jest wyznaczana precyzyjnie z uwzględnieniem tego wskaźnika.
Współczynnik sztywności sprężyny zależy od jakości materiału, z którego wykonany jest płyn roboczy. Dodatkowo mają na to wpływ wymiary geometryczne i kształt analizowanego obiektu. Ta wielkość fizyczna jest oznaczona literą k, jednostkami miary są N/m.
Wykazano zależność siły sprężystości od odległości między oddziałującymi sekcjami rozpatrywanego ciała sprężystego.
Praca siły sprężystej nie jest związana z kształtem trajektorii. W przypadku ruchu w zamkniętej pętli jego całkowita wartość wynosi zero. Dlatego siły sprężyste są uważane za potencjalne i są obliczane z uwzględnieniem współczynnika sztywności sprężyny, wielkości odkształcenia sprężyny.
Wniosek
Niezależnie od wyglądu, każda nowoczesna konstrukcja odkształca się w pewnym stopniu, to znaczy zmienia swoje pierwotne wymiary pod wpływem zewnętrznych obciążeń przyłożonych do nadwozia. W celu sprawdzenia stabilności i sztywności takiej konstrukcji ważne jest określenie ruchów, które są spowodowane deformacją poszczególnych jej elementów. Ważnym punktem jest określenie przemieszczeń rozważanego układu. Podobne obliczenia przeprowadza się przy obliczaniu wytrzymałości budynków i konstrukcji. Wykonywanie różnorodnych obliczeń związanych z określeniem pracy potencjalnych sił jest obowiązkowym etapem tworzenia rysunków przyszłych konstrukcji we wszystkich dziedzinach przemysłu.
