Коэффициент Пуассона (коэффициент поперечной деформации) — одна из механических характеристик материалов, показывает зависимость между продольными и поперечными деформациями при линейном нагружении элемента, характеризует упругие свойства материала.
Обозначается строчными греческими буквами ν (ню) или μ (мю) и не имеет размерности.
Коэффициент Пуассона определяется отношением относительных поперечных εпоп и продольных εпр деформаций бруса (элемента):
Определение коэффициента поперечной деформации
Рассмотрим деформацию элемента цилиндрической формы (рис. 1) который до нагружения имеет следующие начальные размеры:
Рис. 1. Размеры бруса до нагружения
здесь
h0 — начальный продольный размер (длина или высота);
d0 — начальный поперечный размер (диаметр или ширина).
После нагружения некоторой продольной силой (например, сжимающей) брус изменит свои размеры: продольный размер уменьшится, а поперечный — увеличится (рис. 2)
Рис. 2. Размеры бруса после деформации
Полученные в результате деформации размеры обозначим соответственно h1 и d1.
Абсолютные продольные Δh и поперечные Δd деформации бруса
Отношение абсолютных деформаций к соответствующим начальным размерам определяет относительные деформации:
а их отношение в свою очередь определяет коэффициент Пуассона материала бруса.
Значение коэффициента принимается по модулю, т.к. продольная и поперечная деформации всегда имеют противоположные знаки (удлинение бруса приводит к его сужению и наоборот).
Значения коэффициента Пуассона для материалов определяется в ходе испытаний по определению коэффициента поперечной деформации.
В таблице 1 приведены сравнительные значения коэффициента для некоторых материалов.
Материал | Коэффициент Пуассона |
---|---|
Сталь | 0,3 |
Чугун | 0,25 |
Медь | 0,32 |
Титан | 0,3 |
Алюминий | 0,3 |
Бетон | 0,16 |
Резина | 0,5 |
Для всех существующих материалов значение коэффициента поперечной деформации находится в пределах от 0 (пробковое дерево) до 0,5 (резина).
Минимальные значения коэффициента свойственны хрупким материалам, максимальные — пластичным.
Для сталей, в зависимости от марки, коэффициент Пуассона принимает значения от 0,27 до 0,32.
Дополнительно: