Изотропия физических свойств

Изотропия - независимость свойств физических объектов от направления. Характерна для жидкостей, газов и аморфных состояний твердых тел [c.149]

Изотропия реологических свойств подэлементов в девиаторном пространстве вместе с принятым законом пластической несжимаемости, с учетом которого физические уравнения деформирования представлены в виде (4.2), (4.3), (4.12), позволяют для идентификации модели использовать испытания при любом, не изменяющемся в процессе нагружения виде напряженного состояния. В этом случае все векторы в девиаторном пространстве коллинеарны по отношению к некоторому единичному, которому в обычном физическом пространстве отвечает направляющий девиатор аи, характеризующийся интенсивностью, равной единице. [c.105]

Изотропия нормальных напряжений 79 — физических свойств 354 Изэнтропа 100 [c.732]

Дадим более точное математическое определение свойства симметрии и, в частности, изотропии. Механические и физические свойства среды обычно можно описать с помощью некоторых тензоров и тензорных уравнений (например, если выполняется закон Гука, упругие свойства задаются с помощью тензора Говорят, что среда обладает симметрией, если [c.167]

Жидкости не обладают анизотропией, характерной для твердых кристаллических тел (П.7.1.Г),— физические свойства жидкостей одинаковы во всех направлениях внутри жидкости (изотропия жидкостей). [c.116]

Уравнение (4) отличается от аналогичного уравнения в изотропном случае тем, что (1) в случае изотропии параметр материала F представляет собой единственную скалярную константу, тогда как при учете анизотропии прочностных свойств F должно быть совокупностью многих параметров, инвариантных относительно преобразований системы координат (2) замена инвариантов напряжений инвариантами соответствующего девиатора недопустима, поскольку в случае анизотропных материалов независимость критерия текучести от гидростатического давления физически необоснованна. Эти различия являются причиной того, что в случае анизотропии прочностных свойств оказываются неприемлемыми многие из физических соображений, использованных ранее для изотропного материала. В самом деле, в разд. И, В, 5 будет показано, что критерии типа (4) приводят к неоправданным алгебраическим усложнениям. [c.411]

В теории идеальной жидкости Кельвин [31] называл такие тела изотропно геликоидальными. Мы сохраним эту терминологию, хотя ее физическое содержание для течения Стокса совсем иное, чем для потенциального течения. Из анализа следует, что любое тело, обладающее геликоидальной симметрией относительно двух различных осей, геликоидально изотропно. Нужно отличать изотропию этого типа от сферической изотропии, так как в последнем случае Сд = 0. Для полной характеристики гидродинамических свойств геликоидально изотропных тел требуется знание трех скаляров ЛГ, Й и С. Эти три постоянные должны удовлетворять неравенству (5.4.25). По причинам, которые станут понятными в следующем разделе, тела, для которых С < О, — правые, в то время как тела, для которых С >0, — левые. Зеркальное отражение геликоидально изотропного тела относительно любой плоскости также представляет геликоидально изотропное тело, причем оба тела имеют равные значения ЛГ и Q и отличаются только знаком псевдоскаляра С. [c.222]

Ка и все законы физики, законы сохранения полной энергии, полного импульса и момента количества движения в изолированной системе являются обобщением опытных данных. Оказывается, что с теоретической точки зрения они теснейшим образом связаны со свойствам и физических систем по отношению к пространству и времени. Эти законы являются следствием однородности пространства и времени и изотропии пространства [12]. [c.266]

Из рис. 8 видно, что наиболее сильно растут трещины, образующие ориентированную систему, а наиболее слабо — изотропно распределенные в пространстве. Таким образом, влияние окружающих трещин на рост данной трещины зависит от их ориентации случайно распределенные по ориентациям трещины при равномерном сбросе внешней сжимающей нагрузки замедляют рост рассматриваемой трещины, а расположенные в плоскостях, параллельных данной трещине, - ускоряют его. Этому факту есть простое физическое объяснение. Из (1.2) видно, что в случае изотропии окружающего трещину материала коэффициент интенсивности напряжений вблизи контура трещины зависит только от величины приложенного к берегам трещины напряжения Г = р + а и не зависит от упругих свойств этого материала. Увеличение податливости окружающего данную трещину материала, которое имеет место при росте остальных трещин, приводит к увеличению объема трещины, уменьшению давления газа в ней, [c.115]

Опыты показывают, что определяющие соотношения для сплошных начально изотропных сред в области сравнительно малых деформаций согласуются с постулатом изотропии они инвариантны относительно ортогональных преобразований в 5 образ физического процесса сохраняется при всех вращениях и отражениях в 5, если в соответствующих точках траектории сохраняются значения параметров kk(t), Т(1), Р(0- Это свойство настолько сильно упрощает экспериментальные исследования физических функционалов начально изотропных сред и законов в виде [c.231]

Из класса жидкостей, характеризующихся изотропией свойств, выделяются жидкие кристаллы, которые могут находиться как в аморфном, так и в мезоморфном состоянии. В последнем случае наблюдается анизотропия физических и физико-химических свойств жидких кристаллов. [c.9]

Явление неоднородности структурных, физических и других свойств по разным направлениям кристаллов получило название анизотропии свойств материала. В тех случаях, когда различие в структуре физических и других свойств в разных направлениях у тел не наблюдается, имеет место изотропия [1,4, 11, [c.66]

Связь первого и третьего законов Ньютона со свойствами пространства и времени. В первом законе говорится о не взаимодействующей с чем-либо материальной точке, т. е. по существу о единственной материальной точке во всем пространстве. Рассмотрим два положения ее в точке х, у, в момент времени и в точке Х2, У2, 22 в момент времени 2. В силу однородности пространства и времени переход материальной точки из одного положения в другое не может изменить какую-либо физическую характеристику ее, в частности скорость. Отсюда следует, что для такой материальной точки единственно возможным является движение с постоянной скоростью V (в том числе о = О, т. е. покой). Легко видеть, что движение с постоянным ускорением невозможно, так как при нем будет изменяться скорость, что в силу однородности пространства и времени запрещено. Изотропия пространства приводит к тому, что при движении по инерции возможно любое направление скорости. Итак, закон инерции связан с однородностью и изотропностью пространства и с однородностью времени. [c.75]

Такие физические неоднородные пластмассы обладают гетерогенной изотропией физико-механических свойств, так как понятие изотропии здесь распространяется не только на полимерную основу материала. [c.14]

Такое физическое строение имеют пластмассы, наполненные дезориентированными волокнами, также обладают гетерогенной изотропией свойств. [c.14]

Аморфные вещества — это вещества в твердом состоянии, строение которых обусловливает изотропию физических свойств и отсутствие точки плавления (переход из твердого состояния в жидкое происходит постепенно). В природе аморфное строение вещества менее распространено, чем кристаллическое. Аморфное строение характерно, например, для опала, обсидиана, янтаря, смолы, битума и полимеров. Кристаллическое строение вещества может быть переведено в аморфное строение различными видами физического и химического воздействий. Из раствора криста1ыического вещества можно получить высушенный гель, из расплава — стекло, из пара — аморфный осадок и т.п. Так, с аморфным строением искусственно получен ряд металлов (металлическое стекло), а также полупроводники (аморфные полупроводники). [c.12]

При анализе симметрии свойств многослойных материалов, составленных из ортотропных слоев, например из древесного шпона или стеклошпона, применяется теорема В. Л. Германа (1944 г.), обобщающая принцип Неймана для случая сплошных анизотропных сред Если среда обладает осью структурной симметрии порядка п, то она аксиально изотропна относительно этой оси для всех физических свойств, характеристики которых определяются тензорами ранга г, если г меньше, чем п (г <. < п) . Так, например, для упругих свойств (г — 4) уже при наличии оси структурной симметрии пятого порядка п = 5) плоскость, перпендикулярная этой оси, будет плоскостью изотропии. Здесь ось симметрии пятого порядка — это такая ось, вокруг которой достаточно повернуть фигуру на одну пятую часть окружности, т. е. на угол а = 2я/5 = 72°, чтобы получить полное совмещение всех точек фигуры с их первоначальным положением. [c.20]

Прежде всего это различие касается изотропии (и анизотропии) свойств. Аморфные вещества изотропны, т. е. их свойства (например, электропроводность) одинаковы по всем направлениям. Все кристаллы диэлектриков анизотропны если не по всем, то по крайней мерс по некоторым физическим свойствам. Так, кристаллы сахара и кварца имеют неодинаковую проводимость и не одинаковые оптические свойства по разным направлениям кристаллы каменной соли — различные упрух ие свойст ва, и т. д. Частным, но важным случаем анизотропии яв ляется униполярность, свойственная многим кристаллам Наиболее наглядный пример униполярности — изменение проводимости в некоторых кристаллах по одному и тому же направлению при изменении направления электрического поля (т. е. при перемене полюсов). [c.8]

Перекрестно армированный материал с углами 0 = 45° является ортогонально армированным материалом с = 0,5, рассматриваемым в осях, повернутых на угол 45° относительно осей системы координат предыдущего примера. Анализ формул (8.40) и (8.38) показывает, что равенство жесткостей материала в двух ортогональных направлениях (g x = = gyy при й<1> = й< >= 0,5) в формулах (8.38) еще не означает изотропии жесткости в плоскости (де, (/). В то же время равенство ноэффициентов термических напряжений в двух взаимно ортогональных направлениях свидетельствует об изотропии характеристик термического расширения материала в плоскости (х, у). Общие условия, связывающие симметрию структуры и физических свойств материала, определены теоремой Германа (6]. [c.242]

Расстояния между атомами в кристалле в различных направлениях неодинаковы (см. рис. 1.4 и 1.10). Неодинакова и плотность расположения атомов по различным плоскостям (см. рис. 1.9). Вследствие этого химические, физические и механические свойства монокристалла зависят от направления. Зависимость свойств от направления в кристаллической решетке называется анизотропией. Однако не все свойства зависят от направления, например, плотность (отношение между массой и объемом). Для кристаллов кубической симметрии от направления не зависят такие свойства, как, например, электропроводность и показатель преломления, но зато различаются в зависимости от направления значения, например, механических и магнитных характеристик. Если образец представляет собой монокристалл, то анизотропия свойств проявляется в наибольшей степени. Однако большая часть как природных, так и технически получаемых кристаллических материалов являются поликристаллическими. Наличие в поликристалле большого числа различно ориентированных зерен приводит к эффекту мнимой изотропии - независимости свойств от направления. Если в поликристалле создать преимущественную ориентацию зерен в одном направлении, то можно получить анизотропию свойств. Такая преимущественная ориентация зерен- текстура-создается посредством обработки давлением холодной деформацией). Обработанные подобным образом кристаллы называются тек-стурированньши. Текстурирование используют, например, при производстве электротехнических сталей . [c.27]

Закон ука. В этой главе мы рассматриваем изотропные среды. Изотропия (от греч. isos — равный, одинаковый и tropos— направление) — независимость физических свойств среды от направления в ней. Среды, в которых свойства зависят от направления, называют анизотропными (от греч. anisos — неравный). Более подробно такие среды рассмотрены в п. 3.2.1 и 3.4.1. [c.15]

В рамках классической механики сплошных сред тензор напряжения и тензор деформации — симметричные двухвалентные тензоры и, следовательно, элементы множества ш. Соответствующим образом конкретизируя физическую размерность базисных элементов, можно рассматривать два экземпляра этого множества — пространство напряжений и пространство деформаций . Девиаторы в каждом из этих пространств образуют линейное подмножество (подпространство), которое обозначим соответственно через Ds и Вэ- Постулат изотропии (А. А. Ильюшин, 1954), представляет собой утверждение, согласно которому для начально изотропной среды траектория процесса в В зависит лишь от таких свойств траектории ъ Вэ, которые инвариантны по отношению к ортогональным преобразованиям В д. Под ортогональными при этом понимаются линейные преобразования пространства 2)а, при которых сохраняются квадратичные скаляры девиаторов (девиатор с компонентами эц преобразуется в девиатор Эц, для которого 5арЭар — ЭацЭар). Так как кубические скалярные инварианты девиаторов произвольное ортогональное преобразование не сохраняют, сфера действия постулата изотропии определенным образом ограничена — включает в себя лишь среды, закон материала для которых описывается уравнениями, не содержащими произведения двухвалентных тензоров (тензоров с компонентами вида и т. д.) и скаляр- [c.94]

Термоупругое тело относится к системам с мгновенной обратимой реакцией. Деформации в термоупругих телах представляют собой однозначные функции Оц и Т. Таким образом, для этого случая коэффициенты Aijjnn и Сц Вц = 0) в определяющих уравнениях (2.1) представляют собой некоторые обычные функции от Oij и Т, удовлетворяющие, кроме того, условию существования полного дифференциала. К тому же выводу можно прийти, используя термодинамический метод. Дальнейшие упрощения в уравнения (2.1) привносятся при наличии свойств физической или геометрической симметрии системы (например, изотропии), малости деформаций, линейности соотношений (2.1), изотермичности процесса. В рамках таких моделей удалось найти эффективное решение многих важных задач о деформации твердых тел. Соответствующие направления в механике твердого деформируемого тела изучались в многочисленных работах советских авторов (В. В. Болотин, Л. А. Галин, Э. И. Григолюк, Н. И. Мусхелишвили, В. В. Новожилов, Г. С. Писаренко, И. М. Рабинович, А. Р. Ржаницын, Г. Н. Савин, В. И. Феодосьев и др.). Работы по этим разделам освещены в других обзорах этого тома. [c.369]

Для приведенных выгае примеров условий несжимаемости эта инвариантность очевидна. Таким образом, при разумном выборе условий несжимаемости, данная механическая система, равно как и любая ее изолированная подсистема, обладает основными законами сохранения. Заметим, что это справедливо при любом числе степеней свободы. Таким образом дискретная модель имеет определенный физический смысл даже при очень грубой пространственной дискретизации. Количество степеней свободы отвечает здесь уже за впутреппие свойства дискретной среды, ее деформируемость, изотропию и т.д. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...