Коэффициент Пуассона (обозначается как ν , σ или μ ) — упругая константа, величина отношения относительного поперечного сжатия к относительному продольному растяжению.
Этот коэффициент зависит не от размеров тела, а от природы материала, из которого изготовлен образец. Коэффициент Пуассона и модуль Юнга полностью характеризуют упругие свойства изотропного материала. Безразмерен, но может быть указан в относительных единицах: мм/мм, м/м.
коэффициент Пуассона | |
---|---|
Размерность | 1 |
Единицы измерения | |
СИ | безразмерная |
СГС | безразмерная |
Приложим к однородному стержню растягивающие его силы. В результате воздействия таких сил стержень в общем случае окажется деформирован как в продольном, так и в поперечном направлениях.
Пусть и длина и поперечный размер образца до деформации, а и — длина и поперечный размер образца после деформации. Тогда продольным удлинением называют величину, равную , а поперечным сжатием — величину, равную . Если обозначить как , а как , то относительное продольное удлинение будет равно величине , а относительное поперечное сжатие — величине . Тогда в принятых обозначениях коэффициент Пуассона имеет вид:
Для абсолютно хрупких материалов коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно несжимаемых — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он равен приблизительно 0,5. Для большинства сплавов, металлов, горных пород значение коэффициента Пуассона лежит в пределах 0,25−0,35, в бетоне 0,16−0,18.
1) Через модуль сдвига и модуль всестороннего сжатия
Существуют также материалы (преимущественно полимеры), у которых коэффициент Пуассона отрицателен, такие материалы называют ауксетиками. Это значит, что при приложении растягивающего усилия поперечное сечение тела увеличивается.
К примеру, бумага из однослойных нанотрубок имеет положительный коэффициент Пуассона, а по мере увеличения доли многослойных нанотрубок наблюдается резкий переход к отрицательному значению −0,20.
Отрицательным коэффициентом Пуассона обладают многие анизотропные кристаллы, так как коэффициент Пуассона для таких материалов зависит от угла ориентации кристаллической структуры относительно оси растяжения. Отрицательный коэффициент обнаруживается у таких материалов, как литий (минимальное значение равно −0,54), натрий (−0,44), калий (−0,42), кальций (−0,27), медь (−0,13) и других. Простые вещества, образованные 67 % элементов из таблицы Менделеева и имеющие кубическую кристаллическую решетку, имеют отрицательный коэффициент Пуассона.
Коэффициент Пуассона (коэффициент бокового расширения) для грунтов:
Грунты | Коэффициент поперечной деформации ν |
---|---|
Крупнообломочные грунты |
|
Пески и супеси |
|
Суглинки |
|
Глины при показателе текучести IL | |
|
|
Примечание. Меньшие значения ν применяют при большей плотности грунта. |
В бентонитовом растворе Коэффициент Пуассона примерно равен 0,5 т.к. в жидкости жесткости E там нет.
Материал | Коэффициент Пуассона μ |
---|---|
Бетон | 0,2 по СНиП, в расчётах возможно снижение до 0,15—0,17 |
Алюминий | 0,34 |
Вольфрам | 0,29 |
Германий | 0,31 |
Дюралюминий | 0,34 |
Иридий | 0,26 |
Кварцевое стекло | 0,17 |
Константан | 0,33 |
Латунь | 0,35 |
Манганин | 0,33 |
Медь | 0,35 |
Органическое стекло | 0,35 |
Полистирол | 0,35 |
Свинец | 0,44 |
Олово | 0,44 |
Серебро | 0,37 |
Серый чугун | 0,22 |
Сталь | 0,25 |
Стекло | 0,25 |
Фарфор | 0,23 |
This article uses material from the Wikipedia Русский article Коэффициент Пуассона, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Если не указано иное, содержание доступно по лицензии CC BY-SA 4.0. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Русский (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.