Hva er Strain Energy?

Strain energy er en form for potensiell energi som produseres ved å deformere et faststoff. Når en solid gjenstand deformeres, lagres energien som brukes til å deformere gjenstanden. Denne energien frigjøres når den deformerte gjenstanden kommer tilbake til sin opprinnelige form. Denne lagrede energien kalles tøyenergi som en måte å beskrive effekten energien har på det faste stoffet. Strain energy er en del av en større klasse av energi som kalles potensiell energi; denne gruppen består av lagret energi som venter på å tas i bruk.

Når en gjenstand er anstrengt, blir den tvunget til å gjøre noe som den ikke skal gjøre. Med belastningsenergi er belastningen forårsaket av å tvinge gjenstanden til å holde en form eller stilling som er forskjellig fra den den vil ha. Dette kan være så enkelt som å bøye en tregren eller så kompleks som deformasjonen som oppstår i systemene til en landings jagerfly.

Strekkenergien i en gjenstand er generelt lik mengden energi som tilføres objektet som båndet stammen. Dette betyr i utgangspunktet at en solid gjenstand vil absorbere og lagre energiene som påføres den. Når energien frigjøres, er den generelt lik mengden som holdes. Som et resultat kan et objekt få energi tilført den, deretter holde den til den er nødvendig og til slutt frigjøre den totale mengden energi tilbake i systemet uten tap.

Den eneste gangen et tap vil oppstå, er når tøyenergien nærmer seg eller passerer faststoffets punkt med plastisk deformasjon. På dette tidspunktet vil det faste stoffet gjennomgå en permanent forandring til en annen form. Energien som er lagret i varen brukes til å katalysere endringen. Denne deformasjonen vil langsomt blø av tøyenergien til det hele har gått over i transformasjonen eller i varmen. Hvis gjenstanden frigjøres før deformasjonen er fullført, vil en mindre mengde tøyenergi frigjøre som normalt.

Det beste enkle eksemplet på tøyenergi er en enkel fjær. Når en person skyver fjæren ned, utøver han kraft på den faste fjæren. Denne energien går fra personen og inn i objektet. Så lenge våren holdes nede, sitter all den energien bare i objektet. Når våren frigjøres, transformeres energien fra potensiell belastningsenergi til kinetisk energi. Hvis våren ble holdt nede så lenge at formen endret seg, ville en del av eller hele energien gå tapt til deformasjon.