Calculadora do coeficiente de Poisson

O coeficiente de Poisson mede como a dimensão de um material muda perpendicularmente a uma carga axial aplicada. Quando um material convencional é esticado, ele geralmente fica mais estreito; quando comprimido, fica mais largo. A razão adimensional é ν = -ε_transverse / ε_longitudinal. O sinal de menos torna o coeficiente positivo quando as deformações axial e lateral têm sinais opostos. A deformação de engenharia é a variação de comprimento dividida pelo comprimento original, portanto ambas as entradas devem usar a mesma convenção adimensional. Para materiais estáveis, isotrópicos e elásticos lineares, o coeficiente de Poisson normalmente fica entre -1 e 0.5. Metais costumam apresentar valores próximos de 0.25 a 0.35; a borracha se aproxima de 0.5 porque muda de forma com pouca variação de volume, e a cortiça tem valor próximo de zero. Materiais auxéticos podem ter coeficiente negativo e se expandir lateralmente quando tracionados. Um resultado fora do intervalo teórico isotrópico costuma indicar sinais inconsistentes, ruído de medição, anisotropia, deformação plástica ou condições fora do regime elástico de pequenas deformações. Quando o módulo de Young E é conhecido, o coeficiente de Poisson relaciona as outras constantes elásticas. O módulo de cisalhamento é G = E / [2(1 + ν)] e descreve a resistência à distorção por cisalhamento. O módulo volumétrico é K = E / [3(1 - 2ν)] e descreve a resistência à compressão uniforme. Esta calculadora aceita E em pascals e apresenta os dois módulos derivados em gigapascals para facilitar a leitura. Essas relações pressupõem um material homogêneo e isotrópico; compósitos, cristais, madeira, laminados e materiais com propriedades dependentes da direção podem exigir uma matriz de rigidez completa. Use valores de deformação da mesma etapa de carregamento e da mesma região do corpo de prova. A deformação longitudinal de tração costuma ser positiva, enquanto a contração correspondente é negativa. Se um instrumento informar a contração apenas como magnitude positiva, acrescente o sinal negativo antes do cálculo. O módulo de Young deve vir da inclinação da região elástica linear da curva tensão-deformação, não de uma secante que atravesse escoamento ou dano. Temperatura, taxa de deformação, porosidade, umidade e histórico de processamento podem alterar as propriedades medidas. Os resultados auxiliam em exercícios de ciência dos materiais, conferências de ensaios de tração, entradas preliminares de elementos finitos e comparações com dados de manuais. Eles não substituem um programa validado de ensaios de materiais para projetos críticos à segurança. Antes de transferir esses valores para uma análise de engenharia, confirme se se aplicam tensão plana, deformação plana, comportamento anisotrópico ou modelos constitutivos não lineares.