Ключова разлика – изотропен срещу ортотропен
В науката за материалите термините „изотропен“и „ортотропен“са свързани с механични и термични свойства в трите посоки, но съществува ясна разлика между тези два термина. Ключовата разлика между изотропните и ортотропните материали е, че изотропни означава да имат еднаква стойност за механични и топлинни свойства във всички посоки, а ортотропни означава да нямат еднаква стойност във всички посоки.
Какво представляват изотропните материали?
Значението на “изотропия” е еднакво във всички посоки; този термин произлиза от две гръцки думи „isos” (равен) и „tropos” (път). Този термин се използва в много области и значението му леко се променя в зависимост от предметната област. Механичните свойства на изотропните материали не зависят от посоката; с други думи, те притежават еднакви стойности във всички посоки. Стъклото и металите са два примера за изотропни материали.
Микроскопичната структура на изотропните материали може да бъде хомогенна или нехомогенна; стоманата е изотропна, но нейната микроскопична структура е нехомогенна.
Примери за свойства на изотропни материали:
- Плътност
- Модул на еластичност
- Топлинен коефициент на разширение
- коефициент на Поасон
- Модул на еластичност на срязване
- Демпинг
- Коефициент на провлачване
3D представяне на течен кристал в изотропно състояние
Какво представляват ортотропните материали?
Ортотропните материали имат различни свойства на материала по три перпендикулярни оси (аксиална, радиална и периферна). Като цяло тези материали са ортотропни и нехомогенни. Най-често срещаният пример за ортотропен материал е дървото.
Каква е разликата между изотропен и ортотропен?
Определение на изотропен и ортотропен
Изотропни материали: За даден материал се казва, че е изотропен, ако неговите механични и топлинни свойства са еднакви във всички посоки.
Ортотропни материали: Даден материал се счита за ортотропен, ако неговите механични и топлинни свойства варират и са независими във всичките три посоки.
Характеристики на изотропността и ортотропността
Свойства
Изотропни материали: Изотропните материали имат уникална стойност за свойства на материала като плътност, модул на еластичност, топлинен коефициент на разширение, коефициент на Поасон, затихване, граница на провлачване и др.
Ортотропни материали: Ортотропните материали нямат уникална стойност за свойствата на материала в целия материал.
Микроскопична структура
Изотропни материали: Изотропните материали могат да бъдат хомогенни или нехомогенни.
Ортотропни материали: Като цяло ортотропните материали са нехомогенни.
Равнина на симетрия
Изотропни материали: Изотропните материали имат безкраен брой равнини на симетрия.
Ортотропни материали: Ортотропните материали имат три равнини (или оси) на симетрия.
Примери за изотропни и ортотропни материали
Изотропни материали: стъкло, метали
Ортотропни материали: дърво, много кристали и валцувани материали.
Изображението е предоставено с любезното съдействие: „Isotropic3d“от Stille – собствена работа. (CC BY-SA 3.0) чрез Wikimedia Commons „Taxus wood“от MPF – копирано от en.wikipedia 17:13, 5 ноември 2004 г.. MPF.. 421 × 427 (38110 байта) Оригинален източник: Снимка: MPF. (CC BY-SA 3.0) чрез Commons
