Forskjellen mellom isotropisk og ortotropisk

Hovedforskjell - Isotropisk vs Ortotropisk

Alle materialer har kjemiske og fysiske egenskaper. Fysiske egenskaper kan enten være mekaniske egenskaper eller termiske egenskaper. Materialer kan kategoriseres som isotropisk, anisotropisk eller ortotropisk basert på de målte verdiene for mekaniske og termiske egenskaper. Hovedforskjellen mellom isotropisk og ortotropisk er det isotrope midler som har jevne mekaniske og termiske egenskaper i alle retninger, mens ortotropiske midler ikke har jevne mekaniske og termiske egenskaper i alle retninger.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er isotropisk
     - Definisjon, Egenskaper, Eksempler
2. Hva er ortotropisk
     - Definisjon, Egenskaper, Eksempler 
3. Hva er forskjellen mellom isotropisk og ortotropisk
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbegreper: Anisotropisk, Symmetriakser, Glass, Isotropisk, Materiale, Metall, Ortotropisk, Transversalt Isotropisk

Hva er isotropisk

Isotropisk refererer til et bestemt stoff som har jevne mekaniske og termiske egenskaper i alle retninger. Med andre ord har isotrope materialer samme verdier for termiske og mekaniske egenskaper i alle retninger. Isotrope materialer har et uendelig antall symmetriplaner.

Et materiale blir isotropisk når det er høy grad av kjemisk binding. For eksempel er glass og metaller isotrope materialer. I et metall er det mange atomer som deler elektroner i forskjellige retninger, og den kjemiske bindingen er ikke-retningsbestemt. Derfor er de mekaniske og termiske egenskapene like i alle retninger. Dette gjør det isotropisk.

Figur 1: Glass er et isotropisk materiale

En blanding av gasser er isotrop. Dette skyldes at hvis varmen påføres den gassblandingen, vil varmen spredes overalt i den gassen og temperaturen til den gassblandingen ville være den samme ved hvert punkt av den blandingen.

Isotropisk materiale kan være enten homogen eller ikke-homogen. For eksempel er glass (i bildet over) og stål ikke-homogen materiale, men er isotrope. Når et jevnt trykk påføres stål, vil hvert punkt deformere i like store mengder.

Noen eksempler

• tetthet
• damping
• Strekkgrense
• Elastisitetsmodul

Hva er ortotropisk

Ortotropisk refererer til ikke å ha jevne mekaniske og termiske egenskaper i alle retninger. Ortotropiske materialer har forskjellige verdier for samme egenskap når de måles i forskjellige retninger. Hvis et materiale er ortotropisk, har det mekaniske og termiske egenskaper som er unike og uavhengige av den retningen.

Denne termen er definert for de tre hovedretningene som brukes til å gi dimensjonene til et materiale. Disse er vinkelrett på hverandre ex: langsgående, radiale og tangentielle retninger. Derfor har ortotropiske materialer tre symmetriakser.

Figur 2: Symmetriens tre akser for en logg av tre

Ortotropiske materialer viser verdier for egenskaper ved et bestemt punkt i en gjenstand i stedet for hele objektet. Men hvis objektet er homogent, kan de målte verdiene være de samme. Tverrgående isotrope materialer er ortotrope materialer som kun har en symmetriakse.

Forskjellen mellom isotropisk og ortotropisk

Definisjon

isotrop: Isotropisk refererer til et bestemt stoff som har jevne mekaniske og termiske egenskaper i alle retninger.

ortotrop:  Ortotropisk refererer til ikke å ha jevne mekaniske og termiske egenskaper i alle retninger.

Symmetriakser

isotrop: Isotrope materialer har et uendelig antall symmetriplaner.

ortotrop:  Ortotrope materialer har tre symmetriakser.

eksempler

isotrop: Isotrope egenskaper kan observeres i metall, glass osv.

ortotrop: Ortotrope egenskaper kan observeres i tre, noen krystaller, valsede materialer osv.

Konklusjon

Materialer kan bli kalt enten isotrop eller ortotropisk basert på verdiene målt for deres fysiske egenskaper. Hovedforskjellen mellom isotropisk og ortotropisk er at isotrope midler har ensartede fysiske egenskaper i alle retninger, mens ortotropiske midler ikke har ensartede fysiske egenskaper i alle retninger.

referanser:

1. "Isotropi: Definisjon og materialer." Study.com, tilgjengelig her.
2. "Isotropisk og ortotropisk materiale." 2012 SOLIDWORKS Hjelp - Isotropisk og ortotropisk materiale, tilgjengelig her.
3. "Ortotropisk materiale." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26. august 2017, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "1476905" (Public Domain) via Pixabay
2. "Trævekst dårlig" (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia