Hookesches Gesetz

Das hookesche Gesetz (nach Robert Hooke, der es 1676 als Anagramm und 1678 aufgelöst publizierte) ist das Materialmodell für die lineare elastische Verformung von Festkörpern (linear-elastisches Verhalten).

Im eindimensionalen Fall ist in diesem Modell wie bei der von Hooke untersuchten Feder im Bild die Verformung proportional zur einwirkenden Belastung. Jeder Werkstoff, auch Beton oder Keramik, besitzt eine Elastizitätsgrenze, innerhalb derer er sich elastisch verhält: Unter einer einwirkenden Kraft verändert er seine Form und bei Wegfall dieser Kraft kehrt er in die Ursprungsform zurück, so wie die Feder. Gummi kann sich auch nicht-linear elastisch verhalten; bei hinreichend kleinen und langsamen Verzerrungen (in erster Ordnung) verhält sich jedoch jedes isotrope Material − auch Gummi − gemäß dem hookeschen Gesetz linear elastisch. Die Navier-Cauchy-Gleichungen sind die Bewegungs­gleichungen für linear-elastisch verformende Körper.

Nicht-lineares Verhalten wie plastische Verformung kündigt oft Materialversagen an, das es im Maschinenbau und Bauwesen zu vermeiden gilt. Das hookesche Gesetz findet deshalb breite Anwendung in der Festigkeitslehre und auch in der linear-elastischen Bruchmechanik. In rheologischen Modellen wird das Gesetz durch das Hooke-Element repräsentiert.

    1. S. 272
    2. S. 365