Coeficiente de Poisson — Valores para Materiais Comuns

Visão Geral

O coeficiente de Poisson ($\nu$) é uma propriedade fundamental do material que descreve como um material se deforma sob tensão uniaxial. Quando um material é esticado, ele se contrai na direção perpendicular à carga aplicada. O coeficiente de Poisson quantifica essa relação como a razão negativa da deformação lateral (transversal) para a deformação axial (longitudinal). Para a maioria dos materiais de engenharia estáveis, seu valor está entre 0 e 0,5. Materiais com razão de 0,5 são considerados incompressíveis (como borracha), enquanto a cortiça tem uma razão próxima de zero.

Fórmulas Principais

A deformação axial ($\varepsilon_l$) e a deformação lateral resultante ($\varepsilon_t$) são definidas como:

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

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

O coeficiente de Poisson ($\nu$) é o negativo da razão dessas deformações:

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

Para uma geometria cilíndrica inicial, a mudança no raio ($\Delta r$) pode ser calculada se a deformação axial for conhecida:

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

Variáveis

• $l$ : Comprimento original
• $\Delta l$ : Mudança no comprimento (deformação axial)
• $d, r$ : Diâmetro ou raio original
• $\Delta d, \Delta r$ : Mudança no diâmetro ou raio (deformação lateral)
• $\varepsilon_l$ : Deformação axial (longitudinal) (adimensional)
• $\varepsilon_t$ : Deformação lateral (transversal) (adimensional)
• $\nu$ : Coeficiente de Poisson (adimensional)

Dados de Referência

Valores típicos para o coeficiente de Poisson de materiais de engenharia comuns são preservados na tabela original restaurada abaixo.

Calculadora de Exemplo

Calcule a contração radial de uma barra de alumínio sob tensão.

Tabelas Originais da Fonte Restauradas

As tabelas a seguir são restauradas da página original da fonte para preservar os dados de referência completos.

Coeficientes de Poisson para Materiais Comuns

Gráfico Interativo da Razão de Poisson

O diagrama original é preservado abaixo. Os valores numéricos dos materiais da tabela fonte também são representados como um gráfico interativo para comparação rápida; as linhas fonte expressas como intervalos permanecem na tabela completa acima.

Notas de Engenharia

• Incompressibilidade: O valor teórico máximo de 0,5 corresponde a um material perfeitamente incompressível, onde o volume é conservado durante a deformação.
• Anisotropia: Os valores podem variar significativamente com a direção em materiais compósitos, metais laminados ou madeira.
• Faixa de validade: Os valores tabulados referem-se a condições elásticas lineares e pequenas deformações. Deformação plástica ou grandes deformações podem alterar a razão efetiva.
• Medição: A razão de Poisson é frequentemente determinada experimentalmente medindo deformações axiais e laterais simultaneamente durante um ensaio de tração.
• Impacto no projeto: Uma razão de Poisson maior indica maior expansão lateral sob compressão, o que é crítico em aplicações como projeto de juntas ou montagens com interferência.

Referências

• Fonte original: Razão de Poisson - Engineering ToolBox