Belangrijk verschil - Isotroop versus orthotroop
In de materiaalkunde zijn zowel de termen 'isotroop' als 'orthotroop' gerelateerd aan mechanische en thermische eigenschappen in de drie richtingen, maar er bestaat een duidelijk verschil tussen deze twee termen. Het belangrijkste verschil tussen isotrope en orthotrope materialen is dat isotroop betekent dat het dezelfde waarde heeft voor mechanische en thermische eigenschappen in alle richtingen, en orthotroop betekent dat het niet in alle richtingen dezelfde waarde heeft.
Wat zijn isotrope materialen?
De betekenis van "isotropie" is uniform in alle richtingen; deze term is afgeleid van twee Griekse woorden "isos" (gelijk) en "tropos" (weg). Deze term wordt in veel gebieden gebruikt en de betekenis ervan verandert enigszins afhankelijk van het onderwerp. Mechanische eigenschappen van isotrope materialen zijn niet afhankelijk van de richting; met andere woorden ze bezitten in alle richtingen identieke waarden. Glas en metalen zijn twee voorbeelden van isotrope materialen.
De microscopische structuur van isotrope materialen kan homogeen of niet-homogeen zijn; staal is isotroop, maar de microscopische structuur is niet homogeen.
Voorbeelden van isotrope materiaaleigenschappen:
- Dichtheid
- Elasticiteitsmodulus
- Thermische uitzettingscoëfficiënt
- Poisson's Ratio
- Shear Elasticiteitsmodulus
- Demping
- Opbrengststerkte
3D-weergave van een vloeibaar kristal in isotrope toestand
Wat zijn orthotrope materialen?
Orthotrope materialen hebben verschillende materiaaleigenschappen langs drie loodrechte assen (axiaal, radiaal en omtrek). In het algemeen zijn deze materialen orthotroop en inhomogeen. Het meest algemene voorbeeld van orthotroop materiaal is hout.
Wat is het verschil tussen isotroop en orthotroop?
Definitie van isotroop en orthotroop
Isotrope materialen: Van een materiaal wordt gezegd dat het isotroop is als de mechanische en thermische eigenschappen in alle richtingen hetzelfde zijn.
Orthotrope materialen: Van een materiaal wordt gezegd dat het orthotroop is als de mechanische en thermische eigenschappen ervan variëren en onafhankelijk zijn in alle drie de richtingen.
Kenmerken van isotroop en orthotroop
Eigenschappen
Isotrope materialen: Isotrope materialen hebben een unieke waarde voor materiaaleigenschappen zoals dichtheid, elasticiteitsmodulus, de thermische uitzettingscoëfficiënt, Poisson-verhouding, demping, vloeigrens, enz.
Orthotrope materialen: Orthotrope materialen hebben geen unieke waarde voor de materiaaleigenschappen door het materiaal heen.
Microscopische structuur
Isotrope materialen: Isotrope materialen kunnen homogeen of niet-homogeen zijn.
Orthotrope materialen: als geheel zijn orthotrope materialen inhomogeen.
Plane of Symmetry
Isotrope materialen: Isotrope materialen hebben een oneindig aantal symmetrievlakken.
Orthotrope materialen: Orthotrope materialen hebben drie vlakken (of assen) van symmetrie.
Voorbeelden van isotrope en orthotrope materialen
Isotrope materialen: glas, metalen
Orthotrope materialen: hout, veel kristallen en gewalste materialen.
Image Courtesy: "Isotropic3d" door Stille - Eigen werk. (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons “Taxus wood” door MPF – gekopieerd van en.wikipedia 17:13, 5 november 2004.. MPF.. 421×427 (38110 bytes)Originele bron: Foto: MPF. (CC BY-SA 3.0) via Commons
