Калькулятор коэффициента Пуассона

Коэффициент Пуассона показывает, как меняется размер материала в направлении, перпендикулярном приложенной осевой нагрузке. Обычный материал при растяжении обычно сужается, а при сжатии расширяется. Это безразмерное отношение равно ν = -ε_transverse / ε_longitudinal. Знак минус делает коэффициент положительным, когда осевая и поперечная деформации имеют противоположные знаки. Инженерная деформация — это изменение длины, делённое на исходную длину, поэтому оба введённых значения должны использовать одну и ту же безразмерную форму. Для устойчивых изотропных линейно-упругих материалов коэффициент Пуассона обычно находится между -1 и 0.5. Для металлов характерны значения около 0.25–0.35; у резины он приближается к 0.5, поскольку форма меняется почти без изменения объёма, а у пробки близок к нулю. Ауксетические материалы могут иметь отрицательный коэффициент и расширяться поперёк при растяжении. Результат за пределами теоретического изотропного диапазона часто указывает на несогласованные знаки, шум измерений, анизотропию, пластическую деформацию или выход за режим малых упругих деформаций. Если известен модуль Юнга E, коэффициент Пуассона связывает остальные упругие постоянные. Модуль сдвига G = E / [2(1 + ν)] описывает сопротивление сдвиговому искажению. Модуль объёмного сжатия K = E / [3(1 - 2ν)] описывает сопротивление равномерному сжатию. Калькулятор принимает E в паскалях и для удобства показывает оба полученных модуля в гигапаскалях. Эти соотношения предполагают однородный изотропный материал; для композитов, кристаллов, древесины, слоистых и других материалов с направленными свойствами может потребоваться полная матрица жёсткости. Используйте деформации для одной и той же ступени нагружения и одного участка образца. Продольная деформация растяжения обычно положительна, а соответствующее поперечное сужение отрицательно. Если прибор показывает сужение только как положительную величину, перед расчётом добавьте знак минус. Модуль Юнга следует определять по наклону линейно-упругого участка диаграммы напряжение–деформация, а не по секущей через область текучести или повреждения. Температура, скорость деформации, пористость, влажность и история обработки могут менять измеренные свойства. Результаты подходят для задач по материаловедению, проверки испытаний на растяжение, предварительных исходных данных для метода конечных элементов и сравнения со справочниками. Они не заменяют подтверждённую программу испытаний материалов для конструкций, критичных с точки зрения безопасности. Перед переносом значений в инженерный анализ уточните применимость плоского напряжённого состояния, плоской деформации, анизотропного поведения или нелинейных определяющих моделей.