某材料點之應力狀態σxx = 80 MPa,σyy = -60 MPa,τxy = -20 MPa,材料之彈性模數E為200 GPa,剪力模數G為70 GPa,則其應變能密度為何?
A1.1×10⁴ m-N/m²
B1.9×10⁴ m-N/m²
C2.5×10⁴ m-N/m²
D3.8×10⁴ m-N/m²正確答案
答案與詳解
正確解:ν=E/(2G)−1=200/(2×70)−1≈0.4286。正應力部分=(80²+(−60)²−2×0.4286×80×(−60))/(2×200000)=(6400+3600+4114.3)/400000≈3.529×10⁻²MPa;剪應力部分=(−20)²/(2×70000)=400/140000≈0.286×10⁻²MPa;合計≈3.815×10⁻²MPa=3.815×10⁴ J/m³≈3.8×10⁴ J/m³。
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