Calculadora del coeficiente de Poisson

El coeficiente de Poisson mide cómo cambia la dimensión de un material en dirección perpendicular a una carga axial aplicada. Un material convencional suele estrecharse al estirarlo y ensancharse al comprimirlo. La relación adimensional es ν = -ε_transverse / ε_longitudinal. El signo menos hace que el coeficiente sea positivo cuando las deformaciones axial y lateral tienen signos opuestos. La deformación ingenieril es el cambio de longitud dividido entre la longitud original, por lo que ambas entradas deben seguir la misma convención adimensional. En materiales estables, isótropos y elásticos lineales, el coeficiente de Poisson suele estar entre -1 y 0.5. Los metales suelen situarse cerca de 0.25 a 0.35; el caucho se aproxima a 0.5 porque cambia de forma con poca variación de volumen, y el corcho tiene un valor cercano a cero. Los materiales auxéticos pueden presentar un coeficiente negativo y expandirse lateralmente al estirarse. Un resultado fuera del intervalo teórico isótropo suele indicar signos incoherentes, ruido de medición, anisotropía, deformación plástica o condiciones fuera del régimen elástico de pequeñas deformaciones. Si se conoce el módulo de Young E, el coeficiente de Poisson relaciona las demás constantes elásticas. El módulo de corte es G = E / [2(1 + ν)] y describe la resistencia a la distorsión por corte. El módulo volumétrico es K = E / [3(1 - 2ν)] y describe la resistencia a la compresión uniforme. Esta calculadora recibe E en pascales y muestra ambos módulos derivados en gigapascales para facilitar la lectura. Estas relaciones suponen un material homogéneo e isótropo; los compuestos, cristales, la madera, los laminados y los materiales con propiedades direccionales pueden requerir una matriz de rigidez completa. Usa deformaciones del mismo paso de carga y de la misma zona de la probeta. La deformación longitudinal de tracción suele ser positiva y la contracción correspondiente, negativa. Si un instrumento solo indica la magnitud positiva de la contracción, añade el signo negativo antes de calcular. El módulo de Young debe obtenerse de la pendiente del tramo elástico lineal de la curva tensión-deformación, no de una secante que atraviese la fluencia o el daño. La temperatura, la velocidad de deformación, la porosidad, la humedad y el historial de procesamiento pueden modificar las propiedades medidas. Los resultados sirven para ejercicios de ciencia de materiales, comprobaciones de ensayos de tracción, datos iniciales de elementos finitos y comparaciones con manuales. No sustituyen un programa validado de ensayos de materiales para diseños críticos para la seguridad. Antes de trasladar estos valores a un análisis de ingeniería, confirma si corresponde usar tensión plana, deformación plana, comportamiento anisótropo o modelos constitutivos no lineales.