Elastsete deformatsioonide potentsiaalne energia on füüsikaline suurus, mis võrdub poolega keha deformatsiooni ja selle jäikuse ruudu korrutisest. Vaatleme mõningaid selle väärtusega seotud teoreetilisi küsimusi.
Funktsioonid
Elastsete deformatsioonide potentsiaalne energia oleneb analüüsitava kehaosade asukohast. Näiteks leiti seos vedrude keerdude arvu ja elastse keha energia vahel.
Elastsete deformatsioonide potentsiaalse energia määrab vedru alg- ja lõppasend, st selle deformatsioon. Esiteks arvutatakse välja venitatud vedru tehtud töö esialgsele kujule naasmise hetkel. Pärast seda arvutatakse vedru elastse deformatsiooni potentsiaalne energia.
Arvutused
See on võrdne tööga, mida teeb elastsusjõud elastse keha üleminekul olekusse, kus deformatsiooni suurus on null.
Kui erinevaid vedrusid venitatakse sama jõuga, antakse neile erinevas koguses potentsiaalset energiat. Pöördvõrdelinevedru jäikuse ja potentsiaalse energia suuruse seos. Mida jäigem on vedru, seda väiksem on väärtus Er.
Seega on kehade elastse deformatsiooni ajal tekkiv potentsiaalne energia seotud elastsusteguriga. Elastsusjõu töö on väärtus, mida teostab jõud vedru deformatsiooni suuruse muutumisel algsest (alg)väärtusest X1 lõppasendisse X2.
Nende väärtuste erinevust nimetatakse vedru deformatsiooniks. Elastsete deformatsioonide potentsiaalne energia määratakse täpselt seda näitajat arvesse võttes.
Vedru jäikuse koefitsient sõltub materjali kvaliteedist, millest töövedelik on valmistatud. Lisaks mõjutavad seda analüüsitava objekti geomeetrilised mõõtmed ja kuju. Seda füüsikalist suurust tähistatakse tähega k, mõõtühikud on N/m.
Elastsusjõu sõltuvus vaadeldava elastse keha vastastikku mõjutavate lõikude vahelisest kaugusest on selgunud.
Elastsusjõu töö ei ole seotud trajektoori kujuga. Suletud ahelas liikumise korral on selle koguväärtus null. Seetõttu peetakse elastsusjõude potentsiaalseteks ja nende arvutamisel võetakse arvesse vedru jäikuse koefitsienti, vedru deformatsiooni suurust.
Järeldus
Sõltumata välimusest deformeerub iga kaasaegne konstruktsioon teatud määral, st muudab oma esialgseid mõõtmeid kehale mõjuva väliskoormuse mõjul. Sellise konstruktsiooni stabiilsuse ja jäikuse kontrollimiseks on oluline määrata need liikumised, mis on põhjustatud selle üksikute elementide deformatsioonist. Oluline punkt on vaadeldava süsteemi nihkete määramine. Sarnased arvutused tehakse ka hoonete ja rajatiste tugevuse arvutamisel. Võimalike jõudude töö määramisega seotud erinevate arvutuste tegemine on kõigis tööstusvaldkondades tulevaste konstruktsioonide jooniste loomisel kohustuslik samm.
