应变能正定性(positive strain energy),理学-力学-计算力学-计算固体力学-变分原理和方法,在任何非零应力值的作用下,材料发生变形时,其弹性应变能总是正的特性。从热力学基本定理出发讨论应变能的正定性:弹性体的缓慢加载过程是一个等温过程(物体有充分时间与外界恒温环境进行热交换而保持其温度不变),而弹性体的快速加载则相当于绝热过程(物体还来不及与外界进行热交换,变形过程就已经完成),而无论是绝热过程还是等温过程,由热力学第一定律和第二定律均可以导出:即外界对物体所做的功在可逆过程中(取等号)将全部转化为动能和应变能;在不可逆过程中(取不等号)则只有一部分转化为动能和应变能,剩余部分将通过热或声耗散掉。把加载前物体所处的热力学平衡状态选为无变形自然状态,加载后的平衡状态称为变形状态和扰动状态。考虑由自然状态到变形状态的准静态加载过程,这时动能,又因为准静态过程是可逆的,上式简化为:由于从稳定的平衡状态到相邻的扰动状态外力必须做正功,即,所以要求,令自然状态的应变能为零,则变形状态的应变能必正定。应变能的正定性限制了弹性常数的取值范围。