외부로부터 물체에 힘을 가하여 변형시키면 외력이 한 총 일은 물체의 변형 경로와는 무관하게 최종 변형 상태에만 의존하는 경우가 있다. 다시 말해 물체에 힘을 가하여 초기 상태로부터 일련의 변형 상태를 거쳐 다시 초기상태로 되돌아 오도록 한다면 외부 힘이 한 일은 없다.
이렇게 외력에 의한 일이 경로에 무관하게 되면 포텐셜 함수(potential function)가 존재하게 되고 이 포텐셜 함수의 변화율이 다름아닌 하중에 해당된다. 그리고 이러한 포텐셜 함수가 존재하는 물체의 변형을 가역적(reversible)이라고 부르고 포텐셜 함수의 변화율로 표현되는 힘을 보존력(conservative force)으로 정의한다.
탄성재료(elastic material)의 경우 포텐셜 함수는 물체의 변형에 따라 내부에 축적되는 단위 체적당 변형률 에너지로 불리는 변형률 에너지 밀도(strain energy density)이다. 그리고 탄성재료 중에서 응력(stress)을 변형률 에너지 밀도로부터 유도할 수 있는 재료를 특별히 초탄성 재료로 분류한다.
초탄성 재료의 가장 대표적인 예는 고무로서, 외부로부터 힘을 받으면 내부에 발생하는 저항력인 응력은 고무의 변형에 따라 내부에 축적되는 변형률 에너지 밀도를 이용하여 계산할 수 있다. 다시 말해 변형률 에너지 밀도의 변형률(strain)에 대한 상대적인 변화율이 응력에 해당된다.
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