Coeficiente de Poisson — valores de materiais comuns

Visão Geral

O coeficiente de Poisson ($\nu$) é uma propriedade fundamental do material que descreve como um material deforma sob tensão uniaxial. Quando um material é estirado, ele 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 fica entre 0 e 0,5. Materiais com um coeficiente de 0,5 são considerados incompressíveis (como a borracha), enquanto a cortiça tem um coeficiente próximo 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 do coeficiente de Poisson para materiais comuns de engenharia estão preservados na tabela original restaurada abaixo.

Calculadora de Exemplo

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

Tabelas de Origem Restauradas

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

Coeficientes de Poisson de 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 compostos, metais laminados ou madeira.
• Faixa de Validade: Os valores tabelados são para condições elásticas lineares e pequenas deformações. A deformação plástica ou grandes deformações podem alterar a razão efetiva.
• Medição: A razão de Poisson é frequentemente determinada experimentalmente medindo deformações axiais e laterais simultâneas durante um teste de tração.
• Impacto no Design: Uma razão de Poisson maior indica maior expansão lateral sob compressão, o que é crítico em aplicações como projeto de juntas ou montagens por interferência.

Referências

• Fonte Original: Razão de Poisson - Engineering ToolBox