Ключевая разница - изотропный и ортотропный
В материаловедении термины «изотропный» и «ортотропный» относятся к механическим и термическим свойствам в трех направлениях, но между этими двумя терминами существует четкое различие. Ключевое различие между изотропными и ортотропными материалами заключается в том, что изотропный означает, что механические и термические свойства одинаковы во всех направлениях, а ортотропный означает, что они не имеют одинакового значения во всех направлениях.
Что такое изотропные материалы?
Значение термина «изотропия» одинаково во всех направлениях; этот термин происходит от двух греческих слов «isos» (равный) и «tropos» (путь). Этот термин используется во многих областях, и его значение несколько меняется в зависимости от предметной области. Механические свойства изотропных материалов не зависят от направления; другими словами, они имеют одинаковые значения во всех направлениях. Стекло и металлы - два примера изотропных материалов.
Микроскопическая структура изотропных материалов может быть однородной или неоднородной; сталь изотропна, но ее микроскопическая структура неоднородна.
Примеры свойств изотропных материалов:
- Плотность
- Модуль упругости
- Коэффициент теплового расширения
- Коэффициент Пуассона
- Модуль упругости при сдвиге
- Демпфирование
- Предел текучести
3D изображение жидкого кристалла в изотропном состоянии
Что такое ортотропные материалы?
Ортотропные материалы имеют различные свойства материала вдоль трех перпендикулярных осей (аксиальной, радиальной и окружной). В общем случае эти материалы ортотропны и неоднородны. Наиболее распространенным примером ортотропного материала является дерево.
В чем разница между изотропным и ортотропным?
Определение изотропного и ортотропного
Изотропные материалы. Материал называется изотропным, если его механические и термические свойства одинаковы во всех направлениях.
Ортотропные материалы: говорят, что материалы являются ортотропными, если их механические и тепловые свойства различаются и независимы во всех трех направлениях.
Характеристики изотропных и ортотропных
Свойства
Изотропные материалы: Изотропные материалы обладают уникальным значением свойств материала, таких как плотность, модуль упругости, коэффициент теплового расширения, коэффициент Пуассона, демпфирование, предел текучести и т. д.
Ортотропные материалы: Ортотропные материалы не имеют уникального значения свойств материала во всем материале.
Микроскопическая структура
Изотропные материалы: Изотропные материалы могут быть однородными или негомогенными.
Ортотропные материалы: В целом ортотропные материалы неоднородны.
Плоскость симметрии
Изотропные материалы: Изотропные материалы имеют бесконечное количество плоскостей симметрии.
Ортотропные материалы: Ортотропные материалы имеют три плоскости (или оси) симметрии.
Примеры изотропных и ортотропных материалов
Изотропные материалы: стекло, металлы
Ортотропные материалы: дерево, многие кристаллы и прокатные материалы.
Изображение предоставлено: «Isotropic3d» Стилла - собственная работа. (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons «Taxus wood» MPF - скопировано с en.wikipedia 17:13, 5 ноября 2004 г… МПФ.. 421×427 (38110 байт) Первоисточник: Фото: MPF. (CC BY-SA 3.0) через Commons
