卜松比計算器

卜松比用來衡量材料受到軸向負載時，在垂直於負載方向上的尺寸變化。一般材料受拉時通常會變窄，受壓時則會變寬。此無因次比值為 ν = -ε_transverse / ε_longitudinal。當軸向與橫向應變正負號相反時，公式中的負號會使比值為正。工程應變是長度變化量除以原始長度，因此兩個應變輸入必須採用相同的無因次定義。 對於穩定的等向性線彈性材料，卜松比通常介於 -1 與 0.5 之間。金屬常見數值約為 0.25 至 0.35；橡膠變形時體積變化很小，因此接近 0.5；軟木則接近零。拉脹材料可具有負卜松比，受拉時會橫向膨脹。若計算值超出等向性理論範圍，通常可能是正負號不一致、量測雜訊、異向性、塑性變形，或已超出小應變彈性範圍。 已知楊氏模數 E 時，卜松比可連結其他彈性常數。剪切模數為 G = E / [2(1 + ν)]，描述抵抗剪切變形的能力。體積模數為 K = E / [3(1 - 2ν)]，描述抵抗均勻壓縮的能力。本計算器接受以帕斯卡表示的 E，並以吉帕顯示兩個推導模數，方便閱讀。這些關係假設材料均質且等向；複合材料、晶體、木材、積層材料及性質隨方向改變的材料，可能需要完整的勁度矩陣。 請使用同一負載步驟與同一試片區域的應變值。拉伸的縱向應變通常為正，對應的收縮應變為負。若儀器只以正的大小值顯示收縮量，請在計算前加上負號。楊氏模數應取自線彈性應力—應變區段的斜率，而不是通過降伏或損傷區段的割線斜率。溫度、應變率、孔隙率、含水率及加工歷程都會影響量測性質。 結果可用於材料科學練習、拉伸試驗核對、有限元素初步輸入，以及與手冊資料比較，但不能取代安全關鍵設計所需且經驗證的材料試驗計畫。將數值用於工程分析前，請確認是否適用平面應力、平面應變、異向性行為或非線性本構模型。