ポアソン比とは、材料が引張または圧縮力を受けたときに、ある軸に沿った膨張と反対軸に沿った収縮の比率です。例えば、輪ゴムに引張ひずみを加えると、軸方向に伸び、横方向に収縮し、長くなると同時に薄くなります。ゴムボールに圧縮力を加えると、縦方向に収縮するにつれて、材料は横軸に沿って横方向に膨張します。ポアソン比は、軸方向変形と横方向変形の間のこの関係を表したものです。

ポアソン比を計算する式は、ν=(-ε_trans)/ε_axialで与えられます。横ひずみ(ε_trans)は、加えられた力に垂直な方向に測定され、軸ひずみ(ε_axial)は、加えられた力の方向に測定されます。特定の試験片の弾性領域内では、ポアソン比は本質的に一定であり、材料の比例限度を下回る均一に分布した軸応力から生じる、横ひずみと対応する軸ひずみの比の負の値です。

引張試験の場合、横ひずみは試験片の負の横方向変形と見なされ、軸ひずみは正の縦方向変形と見なされます。これらの値は、圧縮試験では逆になります。ポアソン比は単位で表されず、一般に正の値です。これは、一般的な材料はすべて、引張試験中に断面積が狭くなるためです。ほとんどの材料のポアソン比は0〜0.5の間であり、ゴムのような弾性の高い材料のポアソン比は通常0.5程度です。ステンレス鋼などのほとんどの金属のポアソン比は通常0.3程度です。ただし、コルクのポアソン比は実質的に0です。つまり、コルクは軸方向荷重を受けても横方向変形をほとんどまたはまったく示さず、その逆も同様であるため、ワインボトルの密閉に最適です。

試験片を規格に従って試験する場合、規格では通常、ポアソン比を計算する軸ひずみの範囲が規定されています。これは、ポアソン比が材料の弾性領域内で決定されるようにするためです。例えば、ASTM D638に従って試験する場合、ポアソン比は0.05〜0.25%の軸ひずみ内で計算されます。ポアソン比は、主にエンジニアが材料が破壊する前にどれだけ伸ばしたり圧縮したりできるかを特定するために使用されます。これは、荷重がかかったときの特定の材料の予想される寸法変化をエンジニアが考慮できるため、新しい構造の設計で一般的に使用されます。