各向同性和正交各向异性材料

如果材料的机械和热力属性在所有方向上都相同，则该材料为各向同性。如果材料的机械和热力属性在三个相互垂直的方向上都是单值的且独立的，则该材料为正交各向异性。

各向同性材料可以具有均匀或非均匀的微观结构。例如，尽管钢的微观结构为非均匀的，但钢表现出各向同性行为。

如果材料的机械和热力属性在三个相互垂直的方向上都是单值的且独立的，则该材料为正交各向异性。正交各向异性材料的范例为木材、许多晶体和轧材。

例如，在纵向、径向和正切方向上描述在一点处木材的机械属性。纵向轴 (1) 与木纹（纤维）方向平行；径向轴 (2) 与生长环垂直；正切轴 (3) 与生长环相切。

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内容

  • 线性弹性各向同性模型

    如果材料的属性不随方向而变，则该材料称为各向同性。因此，各向同性材料在各个方向具有相同的弹性模量、泊松比、热扩张系数、热导率等。等温一词有时用来表示对热扩张系数没有首选方向的材料。

  • 线性弹性正交各向异性模型

    与同向性材料相比，正交各向异性材料具有互相垂直的首选强度方向。沿这些方向（也称为主要方向）的属性是弹性系数的极限值。


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