Différence principale - Isotrope vs Orthotrope

Tous les matériaux ont des propriétés chimiques et physiques. Les propriétés physiques peuvent être soit des propriétés mécaniques, soit des propriétés thermiques. Les matériaux peuvent être classés en isotropes, anisotropes ou orthotropes en fonction des valeurs mesurées pour les propriétés mécaniques et thermiques. La principale différence entre isotrope et orthotrope est que isotrope signifie avoir des propriétés mécaniques et thermiques uniformes dans toutes les directions alors qu'orthotrope signifie ne pas avoir des propriétés mécaniques et thermiques uniformes dans toutes les directions.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce qui est isotrope - Définition, propriétés, exemples 2. Qu'est-ce que l'orthotrope - Définition, propriétés, exemples 3. Quelle est la différence entre isotrope et orthotrope – Comparaison des principales différences

Mots-clés: anisotrope, axes de symétrie, verre, isotrope, matériau, métal, orthotrope, transversalement isotrope

Qu'est-ce que l'isotrope

Isotrope fait référence à une substance particulière ayant des propriétés mécaniques et thermiques uniformes dans toutes les directions. En d'autres termes, les matériaux isotropes ont les mêmes valeurs de propriétés thermiques et mécaniques dans toutes les directions. Les matériaux isotropes ont un nombre infini de plans de symétrie.

Un matériau devient isotrope lorsqu'il existe un degré élevé de liaison chimique. Par exemple, le verre et les métaux sont des matériaux isotropes. Dans un métal, de nombreux atomes partagent des électrons dans différentes directions et la liaison chimique est non directionnelle. Par conséquent, les propriétés mécaniques et thermiques sont similaires dans toutes les directions. Cela le rend isotrope.

Figure 1: Le verre est un matériau isotrope

Un mélange de gaz est isotrope. En effet, si de la chaleur est appliquée à ce mélange gazeux, cette chaleur se répandra partout dans ce gaz et la température de ce mélange gazeux sera la même à chaque point de ce mélange.

Le matériau isotrope peut être homogène ou non homogène. Par exemple, le verre (dans l'image ci-dessus) et l'acier sont des matériaux non homogènes mais isotropes. Lorsqu'une pression uniforme est appliquée à l'acier, chaque point se déformera en quantités égales.

Quelques exemples

Qu'est-ce que l'orthotrope

Orthotrope fait référence au fait de ne pas avoir de propriétés mécaniques et thermiques uniformes dans toutes les directions. Les matériaux orthotropes ont des valeurs différentes pour la même propriété lorsqu'ils sont mesurés dans différentes directions. Si un matériau est orthotrope, alors il a des propriétés mécaniques et thermiques uniques et indépendantes de cette direction.

Ce terme est défini pour les trois directions principales qui sont utilisées pour donner les dimensions d'un matériau. Celles-ci sont perpendiculaires les unes aux autres ex: directions longitudinale, radiale et tangentielle. Par conséquent, les matériaux orthotropes ont trois axes de symétrie.

Figure 2: Trois axes de symétrie pour une bûche de bois

Les matériaux orthotropes affichent les valeurs des propriétés à un point particulier d'un objet plutôt que sur l'ensemble de l'objet. Mais si l'objet est homogène, les valeurs mesurées peuvent être les mêmes. Les matériaux transversalement isotropes sont des matériaux orthotropes qui n'ont qu'un seul axe de symétrie.

Différence entre isotrope et orthotrope

Définition

Isotrope: Isotrope fait référence à une substance particulière ayant des propriétés mécaniques et thermiques uniformes dans toutes les directions.

Orthotrope: Orthotrope fait référence au fait de ne pas avoir de propriétés mécaniques et thermiques uniformes dans toutes les directions.

Axes de symétrie

Isotrope: Les matériaux isotropes ont un nombre infini de plans de symétrie.

Orthotrope: Les matériaux orthotropes ont trois axes de symétrie.

Exemples

Isotrope: Des propriétés isotropes peuvent être observées dans le métal, le verre, etc.

Orthotrope: Des propriétés orthotropes peuvent être observées dans le bois, certains cristaux, matériaux laminés, etc.

Conclusion

Les matériaux peuvent être nommés comme isotropes ou orthotropes en fonction des valeurs mesurées pour leurs propriétés physiques. le différence principale entre isotrope et orthotrope est que isotrope signifie avoir des propriétés physiques uniformes dans toutes les directions tandis qu'orthotrope signifie ne pas avoir de propriétés physiques uniformes dans toutes les directions.

Les références:

1. « Isotropie: définition et matériaux ». Study.com, disponible ici.2. « Matériaux isotropes et orthotropes ». 2012 Aide de SOLIDWORKS – Matériaux isotropes et orthotropes, disponible ici.3. « Matériau orthotrope ». Wikipédia, Wikimedia Foundation, 26 août 2017, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "1476905" (domaine public) via Pixabay2. « Croissance du bois malade » (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia