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Poissonzahl
Definition:
Die Poissonzahl ist eine dimensionslose Materialkennzahl, die das Verhältnis der seitlichen Längenänderung zur Längenänderung in Zug- oder Druckrichtung eines Materials beschreibt. Es handelt sich um ein Maß für die Querkontraktionsfähigkeit eines Werkstoffs unter Belastung.
Das Konzept der Poissonzahl
Die Poissonzahl ist ein Begriff aus der Materialwissenschaft und spielt eine wichtige Rolle bei der Charakterisierung von Festkörpern. Benannt ist sie nach dem französischen Mathematiker und Physiker Siméon-Denis Poisson, der im 19. Jahrhundert bahnbrechende Arbeiten auf dem Gebiet der Elastizitätstheorie leistete.
Was ist die Poissonzahl?
Die Poissonzahl ist ein dimensionsloser Kennwert, der das Deformationsverhalten eines Materials beschreibt. Sie gibt das Verhältnis der relativen Querkontraktion zur relativen Längenänderung an, wenn ein Material einer Zug- oder Druckbelastung ausgesetzt wird. Konkret bedeutet dies, dass die Poissonzahl angibt, um wie viel Prozent sich ein Material in Querrichtung zusammenzieht oder ausdehnt, wenn es längs belastet wird.
Die Poissonzahl ist immer eine Zahl zwischen -1 und 0, da Materialien in der Regel in Querrichtung schrumpfen, wenn sie längs gedehnt werden. Ein Wert von 0 bedeutet dabei, dass das Material sich nicht seitlich verändert, sondern seine Form beibehält. Ein Wert von -1 würde bedeuten, dass das Material sich seitlich ausdehnt, während es längs komprimiert wird.
Wichtige Anwendungen der Poissonzahl
Die Poissonzahl ist in verschiedenen technischen Disziplinen von großer Bedeutung. In der Baustatik wird sie beispielsweise verwendet, um das Verformungsverhalten von Bauteilen aus Stahl, Beton oder anderen Materialien vorherzusagen. Auch in der Materialprüfung und Werkstoffkunde spielt die Poissonzahl eine wichtige Rolle, um die Elastizität und Festigkeit von Werkstoffen zu charakterisieren.
Ein Verständnis der Poissonzahl ist entscheidend für Ingenieure und Materialwissenschaftler, um die Belastbarkeit von Strukturen und Bauteilen korrekt einschätzen zu können. Durch die Berücksichtigung dieses Kennwerts können Materialien gezielt ausgewählt und Konstruktionen optimal gestaltet werden, um eine hohe Stabilität und Langlebigkeit zu gewährleisten.
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