Coefficient de Poisson — Valeurs pour les matériaux courants

Aperçu

Le coefficient de Poisson ($\nu$) est une propriété fondamentale des matériaux décrivant comment un matériau se déforme sous contrainte uniaxiale. Lorsqu'un matériau est étiré, il se contracte dans la direction perpendiculaire à la charge appliquée. Le coefficient de Poisson quantifie cette relation comme le rapport négatif de la déformation latérale (transversale) à la déformation axiale (longitudinale). Pour la plupart des matériaux d'ingénierie stables, sa valeur se situe entre 0 et 0.5. Les matériaux avec un rapport de 0.5 sont considérés comme incompressibles (comme le caoutchouc), tandis que le liège a un rapport proche de zéro.

Formules clés

La déformation axiale ($\varepsilon_l$) et la déformation latérale résultante ($\varepsilon_t$) sont définies comme :

$\varepsilon_l = \frac{\Delta l}{l}$

$\varepsilon_t = \frac{\Delta d}{d}$

Le coefficient de Poisson ($\nu$) est le négatif du rapport de ces déformations :

$\nu = -\frac{\varepsilon_t}{\varepsilon_l}$

Pour une géométrie cylindrique initiale, le changement de rayon ($\Delta r$) peut être calculé si la déformation axiale est connue :

$\Delta r = -\nu \cdot r \cdot \frac{\Delta l}{l}$

Variables

• $l$ : Longueur originale
• $\Delta l$ : Changement de longueur (déformation axiale)
• $d, r$ : Diamètre ou rayon original
• $\Delta d, \Delta r$ : Changement de diamètre ou de rayon (déformation latérale)
• $\varepsilon_l$ : Déformation axiale (longitudinale) (sans dimension)
• $\varepsilon_t$ : Déformation latérale (transversale) (sans dimension)
• $\nu$ : Coefficient de Poisson (sans dimension)

Données de référence

Les valeurs typiques du coefficient de Poisson des matériaux d'ingénierie courants sont préservées dans le tableau source original restauré ci-dessous.

Calculateur d'exemple

Calculer la contraction radiale d'une barre en aluminium sous tension.

Tableaux source originaux restaurés

Les tableaux suivants sont restaurés à partir de la page source originale pour préserver les données de référence complètes.

Coefficients de Poisson des matériaux courants

Graphique interactif du coefficient de Poisson

Le schéma original est conservé ci-dessous. Les valeurs numériques des matériaux du tableau source sont également représentées sous forme de graphique interactif pour une comparaison rapide ; les lignes source exprimées sous forme de plages restent dans le tableau complet ci-dessus.

Notes d'ingénierie

• Incompressibilité : La valeur théorique maximale de 0,5 correspond à un matériau parfaitement incompressible, où le volume est conservé pendant la déformation.
• Anisotropie : Les valeurs peuvent varier de manière significative selon la direction dans les matériaux composites, les métaux laminés ou le bois.
• Domaine de validité : Les valeurs tabulées concernent des conditions linéaires élastiques et de petites déformations. La déformation plastique ou les grandes déformations peuvent modifier le rapport effectif.
• Mesure : Le coefficient de Poisson est souvent déterminé expérimentalement en mesurant simultanément les déformations axiales et latérales lors d'un essai de traction.
• Impact sur la conception : Un coefficient de Poisson plus élevé indique une plus grande expansion latérale sous compression, ce qui est crucial pour des applications comme la conception de joints ou les assemblages par ajustement serré.

Références

• Source originale : Coefficient de Poisson - Engineering ToolBox