Coeficiente de Poisson

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Predefinição:Mais notas O coeficiente de Poisson, ν, mede a deformação transversal (em relação à direção longitudinal de aplicação da carga) de um material homogêneo e isotrópico. A relação estabelecida é entre deformações ortogonais.[1][2]

ν=ϵxϵz=ϵyϵz

em que:

ν= Coeficiente de Poisson (adimensional),
ϵx= extensão na direção x, que é a transversal,
ϵy= extensão na direção y, que é a transversal,
ϵz= extensão na direção z, que é a longitudinal,
ϵx,ϵyeϵz são grandezas dimensionais - São comprimentos.

O sinal negativo está incluído na fórmula porque as extensões transversais e longitudinais possuem sinais opostos. Materiais convencionais têm coeficiente de Poisson positivo, ou seja, contraem-se transversalmente quando esticados longitudinalmente e se expandem transversalmente quando comprimidos longitudinalmente.

Já aqueles materiais que possuem coeficiente de Poisson negativo (que são casos muitíssimo especiais), expandem-se transversalmente quando tracionados e são denominados auxéticos (ou antiborrachas).[3]

No caso de materiais isotrópicos, o módulo de cisalhamento (G), o módulo de Young (E) e o coeficiente de Poisson (ν) relacionam-se pela expressão:

E=2G(1+ν)

Já o módulo de Young (E), o módulo volumétrico (K) e o coeficiente de Poisson (ν), pela expressão:

E=3K(12ν)

Para muitos metais e outras ligas, os valores do coeficiente de Poisson variam na faixa entre 0,25 e 0,35, conforme mostra a tabela.[4]

Material Coeficiente de Poisson (ν)
Cobre 0,34
Alumínio 0,33
Titânio 0,34
Magnésio 0,29
Níquel 0,31
Aço 0,30

O coeficiente de Poisson de diversos materiais pode ser obtido em sites e livros que abordam o assunto (ver em Ligações externas).

Predefinição:Referências

Ver também

Predefinição:Div col

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Ligações externas

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Fórmulas de conversão
Materiais lineares homogêneos e isotrópicos tem suas propriedades elásticas determinadas unicamente por qualquer dois módulos dentre estes, e assim dados quaisquer dois, qualquer outro dos módulos elásticos pode ser determinado de acordo com estas fórmulas.
(K,E) (K,λ) (K,G) (K,ν) (E,G) (E,ν) (λ,G) (λ,ν) (G,ν) (G,M)
K= K K K K EG3(3GE) E3(12ν) λ+2G3 λ(1+ν)3ν 2G(1+ν)3(12ν) M4G3
E= E 9K(Kλ)3Kλ 9KG3K+G 3K(12ν) E E G(3λ+2G)λ+G λ(1+ν)(12ν)ν 2G(1+ν) G(3M4G)MG
λ= 3K(3KE)9KE λ K2G3 3Kν1+ν G(E2G)3GE Eν(1+ν)(12ν) λ λ 2Gν12ν M2G
G= 3KE9KE 3(Kλ)2 G 3K(12ν)2(1+ν) G E2(1+ν) G λ(12ν)2ν G G
ν= 3KE6K λ3Kλ 3K2G2(3K+G) ν E2G1 ν λ2(λ+G) ν ν M2G2M2G
M= 3K(3K+E)9KE 3K2λ K+4G3 3K(1ν)1+ν G(4GE)3GE E(1ν)(1+ν)(12ν) λ+2G λ(1ν)ν 2G(1ν)12ν M
A matriz constitutiva (9 por 9, ou 6 por 6 na notação de Voigt) da lei de Hooke (em três dimensões) pode ser parametrizada com somente duas componentes independentes para materiais homogêneos isotrópicos. Qualquer par pode ser escolhido entre os módulos elásticos apresentados. Algumas das possíveis conversões são apresentadas na tabela.
Bibliografia: G. Mavko, T. Mukerji, J. Dvorkin. The Rock Physics Handbook. Cambridge University Press 2003 (paperback). ISBN 0-521-54344-4

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  1. MORREL, R. Measuring Elastic Properties of Advanced Technical Ceramics – A review. UK National Physical Laboratory Report, n. 42, 1996. 41p. Predefinição:Citar web
  2. HIBBELER, R.C. Resistência dos Materiais. 5 º ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008 ISBN 8-576-05373-X
  3. Predefinição:Citar web
  4. CALLISTER, Jr., W.D. Materials Science and Engineering. 7 º ed. New York: John Wiley & Sons, Inc, 2007 ISBN 8-126-54160-1 Predefinição:En