Βασική διαφορά – Ισότροπο έναντι Ορθότροπο
Στην επιστήμη των υλικών, και οι δύο όροι «ισότροπος» και «ορθοτροπικός» σχετίζονται με μηχανικές και θερμικές ιδιότητες κατά μήκος των τριών κατευθύνσεων, αλλά υπάρχει μια σαφής διαφορά μεταξύ αυτών των δύο όρων. Η βασική διαφορά μεταξύ ισοτροπικών και ορθότροπων υλικών είναι ότι ισοτροπικό σημαίνει ότι έχει την ίδια τιμή για μηχανικές και θερμικές ιδιότητες προς όλες τις κατευθύνσεις και ορθότροπο σημαίνει ότι δεν έχει την ίδια τιμή προς όλες τις κατευθύνσεις.
Τι είναι τα ισοτροπικά υλικά;
Η έννοια της «ισοτροπίας» είναι ομοιόμορφη προς όλες τις κατευθύνσεις. αυτός ο όρος προέρχεται από δύο ελληνικές λέξεις «ίσος» (ίσος) και «τρόπος» (τρόπος). Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς και η σημασία του αλλάζει ελαφρώς ανάλογα με το θέμα. Οι μηχανικές ιδιότητες των ισοτροπικών υλικών δεν εξαρτώνται από την κατεύθυνση. κατέχουν δηλαδή πανομοιότυπες τιμές προς όλες τις κατευθύνσεις. Το γυαλί και τα μέταλλα είναι δύο παραδείγματα ισοτροπικών υλικών.
Η μικροσκοπική δομή των ισοτροπικών υλικών μπορεί να είναι ομοιογενής ή μη ομοιογενής. Ο χάλυβας είναι ισότροπος, αλλά η μικροσκοπική του δομή είναι μη ομοιογενής.
Παραδείγματα ιδιοτήτων ισοτροπικών υλικών:
- Πυκνότητα
- Μέτρο ελαστικότητας
- Θερμικός συντελεστής διαστολής
- Poisson's Ratio
- Μέτρο διάτμησης ελαστικότητας
- Απόσβεση
- Ισχύς απόδοσης
3D αναπαράσταση ενός υγρού κρυστάλλου σε ισότροπη κατάσταση
Τι είναι τα ορθοτροπικά υλικά;
Ορθότροπα υλικά έχουν διαφορετικές ιδιότητες υλικού κατά μήκος τριών κάθετων αξόνων (αξονικό, ακτινικό και περιφερειακό). Γενικά, τα υλικά αυτά είναι ορθότροπα και ανομοιογενή. Το πιο κοινό παράδειγμα για ένα ορθοτροπικό υλικό είναι το ξύλο.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Ισοτροπικού και Ορθοτροπικού;
Ορισμός του ισοτροπικού και του ορθοτροπικού
Ισοτροπικά υλικά: Ένα υλικό λέγεται ότι είναι ισότροπο εάν οι μηχανικές και θερμικές του ιδιότητες είναι ίδιες προς όλες τις κατευθύνσεις.
Ορθότροπα Υλικά: Ένα υλικό λέγεται ότι είναι ορθότροπο εάν οι μηχανικές και θερμικές του ιδιότητες ποικίλλουν και είναι ανεξάρτητα και στις τρεις κατευθύνσεις.
Χαρακτηριστικά ισοτροπικού και ορθοτρόπου
Ιδιότητες
Ισοτροπικά υλικά: Τα ισοτροπικά υλικά έχουν μοναδική αξία για τις ιδιότητες του υλικού όπως η πυκνότητα, ο συντελεστής ελαστικότητας, ο θερμικός συντελεστής διαστολής, ο λόγος Poisson, η απόσβεση, η αντοχή διαρροής κ.λπ.
Ορθότροπα υλικά: Τα ορθοτροπικά υλικά δεν έχουν μοναδική αξία για τις ιδιότητες του υλικού σε όλο το υλικό.
Μικροσκοπική δομή
Ισοτροπικά υλικά: Τα ισοτροπικά υλικά μπορεί να είναι είτε ομοιογενή είτε μη ομοιογενή.
Ορθότροπα υλικά: Ως σύνολο, τα ορθότροπα υλικά είναι ανομοιογενή.
Επίπεδο συμμετρίας
Ισοτροπικά υλικά: Τα ισοτροπικά υλικά έχουν άπειρο αριθμό επιπέδων συμμετρίας.
Ορθότροπα υλικά: Τα ορθότροπα υλικά έχουν τρία επίπεδα (ή άξονες) συμμετρίας.
Παραδείγματα ισοτροπικών και ορθοτροπικών υλικών
Ισοτροπικά υλικά: Γυαλί, μέταλλα
Ορθοτροπικά υλικά: Ξύλο, πολλοί κρύσταλλοι και υλικά σε έλαση.
Εικόνα Ευγενική προσφορά: "Isotropic3d" του Stille – Δικό έργο. (CC BY-SA 3.0) μέσω Wikimedia Commons “Taxus wood” by MPF – αντιγράφηκε από en.wikipedia 17:13, 5 Νοεμβρίου 2004.. MPF.. 421×427 (38110 bytes)Αρχική πηγή: Φωτογραφία: MPF. (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons
