ポアソン効果とは？
ぽあそんこうか
「効果」の用語まとめを見るポアソン効果とは、物体を一方向に引き伸ばすと、それと垂直な方向には縮む（逆に圧縮すると垂直方向には膨らむ）という材料力学の現象のことです。
ポアソン効果（Poisson effect）とは、弾性体に一軸方向の応力を加えたとき、その垂直方向にも変形が生じる現象を指します。フランスの数学者・物理学者シメオン・ドニ・ポアソンが19世紀前半にこの現象を定量化したことからその名が付けられました。
この効果の大きさを表す指標がポアソン比（ν：ニュー）です。ポアソン比は横ひずみと縦ひずみの比の絶対値として定義され、0から0.5の範囲をとるのが一般的な等方性材料の特性です。ほとんどの金属・プラスチックのポアソン比は0.25〜0.35程度であり、ゴムは約0.5（体積変化なし）に近い値を示します。
ポアソン効果の具体的な現れ方を整理すると以下の通りです。
- 金属棒を軸方向に引き伸ばすと、径方向（横方向）が細くなる
- 圧縮すると横方向が膨らむ（ゴムのような挙動）
- ポアソン比が負の値をとる特殊な材料（オーセティック材料）は引っ張ると横方向も膨らむ
- 異方性材料では方向によってポアソン比が異なる
ポアソン効果は構造設計・材料工学・地盤工学・生体力学など幅広い分野で考慮すべき重要な現象です。圧力容器の設計や地盤沈下の予測、骨や軟組織の力学モデリングにおいてもポアソン比を正確に把握することが欠かせません。近年ではメタマテリアル設計において、負のポアソン比を意図的に実現した革新的な材料の開発も進んでいます。
使い方・例文
輪ゴムを縦に引っ張ると横幅が細くなる現象がポアソン効果の身近な例で、この縦縮み量と横縮み量の比率がそのままポアソン比に対応します。
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