Qu'est-ce que le Coefficent de Poisson?
Le coefficient de Poisson, mis en évidence par le mathématicien français Siméon Poisson (XIXème siècle), permet d'évaluer la déformation d'un matériau dans la direction perpendiculaire à la direction de l'effort.
Représenté par le symbole nu, il est le rapport, pour une sollicitation en traction, entre la contraction transversale relative à la section matière d'origine (∈ transversal) et l'allongement longitudinal relatif à la longueur d'origine (∈ longitudinal):
nu = ∈ transversal / ∈ longitudinal
Pour une éprouvette cylindrique de longueur l0 et de diamètre d0,
∈ transversal = (d0 - d)/d0
∈ longitudinal = (l - l0)/l0
nu = [(d0 - d)/d0] / [(l - l0)/l0]
Les déformations, ∈ transversal et ∈ longitudinal, sont sans unité puisque issues du rapport de 2 longueurs, le coefficient de Poisson est donc sans unité.
Les valeurs du coefficient de Poisson sont comprises entre -1 et 0.5, la plupart des matériaux ayant un coefficient de Poisson positif :
- 0.27 pour l'acier
- 0.34 pour l'aluminium
- 0.4 environ pour les polymères
- 0.5 pour les élastomères
Certains matériaux peuvent avoir un coefficient de Poisson négatif, c'est à dire qu'ils se dilatent radialement sous une sollicitation de traction axiale : il s'agit des matériaux auxétiques type zéolithe (aluminosilicate), silice 2d (structure en couches), téflon (après traitements thermique et mécanique), notamment.
Un matériau isotrope a un seul coefficent de Poisson.
Un stratifié, isotrope transverse, a 3 coefficients de Poisson, dont 2 sont dépendants.