Figura 1 Imagem Ilustrativa do Ensaio de Coeficiente de Poisson

O que é Coeficiente de Poisson e por que determiná-lo?

O que é o Coeficiente de Poisson?

O coeficiente de Poisson é a razão entre a alteração no comprimento sofrida por um corpo de prova e a contração na largura do mesmo quando submetido à uma deformação, ou seja, é a fração de expansão dividida pela fração de contração.

Ao aplicar tensão de tração a um elástico, por exemplo, é possível observar com facilidade que conforme o material é alongado axialmente, sofre contração na direção transversal, diminuindo sua largura (e espessura) à medida que se torna mais longo no eixo onde a tração é aplicada.

Da mesma forma, a aplicação de forças compressivas em uma bola de borracha, por exemplo, apresentará um comportamento parecido, uma vez que este material será expandido lateralmente ao longo de seu eixo transversal à medida que é comprimido longitudinalmente.

Portanto, o Coeficiente de Poisson pode definido como a razão entre a mudança na largura lateral por unidade de largura e a mudança no comprimento axial por unidade de comprimento causada pelo alongamento axial ou tensão de um material.

Por que determinar o Coeficiente de Poisson?

Os valores do Coeficiente de Poisson são frequentemente necessários para as análises de engenharia, uma vez que pode contribuir para a seleção de materiais para projetos estruturais, onde estes estarão sujeitos a solicitações mecânicas durante sua aplicação.

Isto é possível, uma vez que os valores do Coeficiente de Poisson de um determinado material podem contribuir para a previsibilidade de seu comportamento, principalmente se este for solicitado mecanicamente, já que materiais frágeis possuem valores de Coeficiente de Poisson próximos de zero, enquanto materiais elásticos possuem valores próximos à 0,5, por exemplo.

Figura 1 Imagem Ilustrativa do Ensaio de Coeficiente de Poisson

Figura 1 Imagem Ilustrativa do Ensaio de Coeficiente de Poisson

 

Como o Coeficiente de Poisson é determinado?

O equipamento e procedimento utilizados para a determinação do Coeficiente de Poisson de polímeros é bastante similar ao ensaio de tração tradicional. Desta forma, os corpos de prova da amostra são posicionados na garra da máquina universal de ensaio, porém um extensômetro bidirecional ou dois extensômetros são utilizados .

O extensômetro é um aparato utilizado para que a deformação ocorrida durante o ensaio possa ser obtida com maior acurácia, e nesse caso é obtida para medir as deformações longitudinal (axial) e transversal (largura). Após o posicionamento do corpo de prova e do extensômetro, o ensaio é iniciado e a amostra é submetida à uma taxa de deformação especificada por norma (5mm/min, no caso da ASTM D638).

Após o término do ensaio, é possível calcular o Coeficiente de Poisson através das deformações obtidas no sentido axial e transversal ao sentido da aplicação da carga, de acordo com a equação:

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