Материалы анизотропные — Свойства

В некоторых случаях предположение об изотропии неприемлемо. Например, к анизотропным материалам относятся древесина, свойства которой вдоль и поперек волокон существенно различны, армированные материалы и т. п. [c.12]

Материалы, имеющие неодинаковые свойства в разных направлениях, называются анизотропными, например древесина. [c.180]

Некоторые материалы обладают различными свойствами в различных направлениях. Такие материалы называются анизотропными. Анизотропным материалом является, например, сосна, сопротивляемость которой существенно зависит от направления силы по отношению к направлению волокон. Сопротивление сосны вдоль волокон значительно больше, [c.39]

Упорядоченное расположение частиц в виде решетки определяет анизотропию кристаллов их свойства, в том числе электрические и механические (прочностные), различны в разных направлениях. Анизотропными могут быть твердые материалы и по другим причинам. Например, у материалов слоистой структуры свойства различны в направлениях, перпендикулярном и параллельном расположению слоев. В частности, это относится к слоистым пластикам, слюде и др. [c.6]

Этот метод, обладающий исключительно большой наглядностью и достаточно высокой точностью получаемых результатов, основан на способности некоторых прозрачных аморфных материалов (стекло, целлулоид, пластмассы из эпоксидных смол, фенолформальдегидные пластмассы и др.) изменять свои оптические свойства при упругом деформировании. Под нагрузкой эти материалы становятся оптически анизотропными, приобретая свойство двойного лучепреломления. Такие материалы в практическом обиходе принято называть оптически активными . [c.229]

При изучении остаточной прочности и модулей исследователи, как правило, ограничивались рассмотрением свойств в направлении оси образца, т. е. в направлении повреждающей нагрузки. Такой подход не учитывает тот факт, что рассматриваемые материалы анизотропны и что повреждения, происшедшие в одном направлении, могут влиять на прочность и модули в других направлениях. Полное изучение этих взаимодействий было бы очень полезным, но, по-видимому, необходимые для этого время и стоимость испытаний оказываются неприемлемыми для большинства исследовательских программ. [c.360]

Главные оси прочности не обязательно совпадают с осями механической ортотропии, как и не является обязательной их взаимная ортогональность. Рассмотренный критерий может быть применен к слоистым или однородным анизотропным материалам. Если прочностные свойства определены относительно осей ортотропии, не нужно вычислять главные прочности, также не является необходимым при использовании этого критерия определять главные оси прочности. Однако при выборе конкретной формы критерия должна быть определена величина у. [c.160]

К группе трансверсально-изотропных композиционных материалов относят материалы, физико-механические свойства которых изотропны в плоскости листа и анизотропны по толщине. Напряженно-деформированное состояние трансверсально-изотропной среды описывается пятью упругими постоянными. Характерной особенностью данных материалов является то, что армирование производится укладкой изотропных или анизотропных слоев. [c.6]

Мы привыкли к материалам однородным, имеющим постоянные свойства по всему своему объему и по всем направлениям. Сейчас наступает эра материалов анизотропных, многослойных, армированных. Самым привычным примером такого рода может служить железобетон. В последние годы появились пластмассы, армированные керамическими волокнами, картон и бумага, пронизанные стальными нитями, алюминиевые листы, покрытые жаропрочными пленками, и т. п. [c.8]

Согласно (1.157) и (1.158) упрочнение материала не зависит от направления пластического деформирования, т. е. является изотропным. Однако большинство конструкционных материалов обладают и свойством анизотропного упрочнения. Его простейшим проявлением является эффект Баушингера. Если после одноосного растя жения (точка А на рис. 1.6) провести разгрузку и перейти к сжатию, то при изотропном упрочнении пластическое деформирование должно возобновиться лишь после достижения точки В, ордината которой по абсолютному значению равна ординате точки А (сГд = —сг )-В действительности пластическое деформирование при последующем сжатии обычно возобновляется при меньшем по абсолютному знв чению напряжении (кривая АС на рис. 1.6), Идеальный эффект Баушингера соответствует наличию только анизотропного упрочнения и приводит к повышению предела текучести при первоначальном растяжении и понижению его при последующем сжатии на одинаковую величину. Однако в случае нелинейного упрочнения трудно с достаточной точностью зафиксировать изменения пределов текучести. [c.48]

Анизотропные материалы обладают различными свойствами в разных направлениях [1—4]. К их числу относятся, например, волокна, древесина, ориентированные аморфные полимеры, материал деталей, получаемых литьем под давлением, волокнистые композиционные материалы, единичные кристаллы и кристаллические полимеры с ориентированной кристаллической фазой. Очевидно, что анизотропные материалы более распространены, чем изотропные. Однако если анизотропия выражена слабо, часто ею можно пренебречь. Для характеристики упругости анизотропных материалов необходимо ввести больше чем два независимых модуля упругости — обычно не менее пяти или шести. Точное число независимых модулей определяется типом симметрии вещества [1—3]. [c.35]

Материалы анизотропные — Свойства 11 13 [c.483]

Листовые неметаллические материалы по своим свойствам и поведению в процессе деформирования в различных условиях существенно отличаются от металлов. Это объясняется как особенностью их структуры (неоднородность, анизотропность, слоистость и напряженность в исходном состоянии), так и специфическими особенностями разрушения этих материалов. [c.311]

В предыдущих параграфах мы пользовались сингулярным решением для изотропного упругого тела, хотя в большинстве практических случаев рассматриваемые материалы обладают сильно анизотропными упругими свойствами (например, слоистые и армированные материалы, а также большинство материалов естественного происхождения). Возрастание анизотропии сказывается на уменьшении симметрии в упругих свойствах и увеличении числа упругих постоянных, связывающих напряжения и деформации в точке такого тела. В теории упругости анизотропной среды показано, что произвольный анизотропный материал, не обладающий плоскостями симметрии упругих свойств, можно охарактеризовать 21 независимой упругой постоянной [19,20]. Использованную в этом случае форму закона Гука лучше всего продемонстрировать, записав шесть независимых компонент деформаций и напряжений для трехмерного случая в виде векторов j и е и заметив, что наибо-лее общее линейное соотношение между ними представляется в виде матрицы упругих податливостей [С] размером 6x6, откуда [c.125]

Поляризационно-оптический метод определения напряжений (метод фотоупругости) основан на свойстве некоторых прозрачных изотропных материалов приобретать под- действием нагрузки оптическую анизотропность и свойства двойного преломления световых лучей аналогично некоторым кристаллам. [c.276]

Механические характеристики тканей определяются, в основном, свойствами текстиля. Ткани являются анизотропными материалами анизотропность их обусловливается технологическими особенностями изготовления текстиля. Вследствие этого при расчете тканевых оболочек учитывается различие в механических характеристиках тканей вдоль куска — по основе (обычно более высокие показатели) и в поперечном направлении — по утку . В отличие от других материалов прочностные характеристики тканей могут относиться и к одному метру ширины вне зависимости от ее толщины. Механические и расчетные характеристики некоторых тканевых материалов, производимых в СССР, приведены в табл. 47. При пользовании этой таблицей следует иметь в виду, что приведенные в ней данные относятся к нормальной (не выше 80%) влажности и эксплуатационной температуре до 40°. Расчетные сопротивления капроновых тка-ней, находящихся в условиях повышенной влажности (90% и более), следует снижать яа 10% [21]. Расчетные сопротивления и модули упругости для некоторых тканей, находящихся в условиях повышенной температуры (свыше 40°), снижаются путем введения коэффициентов 0,7 для капроновых тканей и 0,8 для природных тканей. [c.261]

Материалы, изучаемые в курсе Сопротивление материалов , рассматриваются как изотропные, т. е. обладающие одинаковыми свойствами во всех направлениях. К изотропным материалам можно отнести металлы, бетон, некоторые виды пластмасс. Материалы, имеющие различные свойства в разных направлениях, называются анизотропными. К таким материалам относятся дерево, армированные пластики. Чем однороднее материал и чем ближе его свойства по всем направлениям, тем лучше совпадают результаты теоретических и опытных исследований. [c.10]

Французский ученый Пуассон ввел этот коэффициент в сопротивление материалов и теорию упругости в начале 30-х годов прошлого столетия. Коэффициент Пуассона, как и модуль упругости, является характеристикой упругих свойств материала. Для изотропных материалов модуль упругости и коэффициент Пуассона постоянны для любых направлений действия растягивающих и сжимающих сил. Для анизотропных материалов, у которых свойства в разных направлениях различны, устанавливается ряд значений этих постоянных, в зависимости от направлений. К таким материалам относятся древесина, слоистые пластмассы, камни, ткани. [c.70]

Для материалов с анизотропными механическими свойствами предел прочности определяют отдельно на образцах, вырезанных вдоль длины и ширины листа. [c.13]

Анизотропность (различие свойств вдоль и поперек волокон) у древесины проявляется больше, чем у других строительных материалов. Так, например, прочность при сжатии вдоль волокон в 2— 4 раза больше, чем поперек волокон, а прочность при растяжении поперек волокон составляет примерно 7го—74о от прочности при растяжении вдоль волокон. Прочность древесины в значительной степени зависит от плотности, а также от неоднородности строения, неравномерности расположения волокон, сучковатости, влажности и т. п. [c.134]

Анизотропность реальных материалов в большой степени зависит от технологии их производства и обработки. Практически все материалы со слоистой и волокнистой структурой обладают анизотропией свойств текстурованные поликристаллические тела, волокнистые и пленочные материалы, железобетон, пластмассы со слоистыми наполнителями и т. п. Литые сплавы обычно обладают невысокой степенью анизотропии механических свойств. С увеличением степени обжатия при обработке давлением анизотропность механических свойств сплавов увеличивается. [c.67]

Схематизация касается конструкции, ее составных элементов и материалов. Последние принято рассматривать как сплошную однородную среду. Сплошным является тело, объем которого заполнен полностью, без пустот, однородным — тело, имеющее одинаковые свойства материала во всех его точках изотропным — тело, свойства которого одинаковы во всех направлениях анизотропным — тело, свойства которого неодинаковы во всех направлениях. [c.173]

Материалы, свойства которых в разных направлениях различны, называются анизотропными. [c.9]

Материал изотропен, т. е. физико-механические свойства одинаковы по всем направлениям. Таким образом, выделенный из сплощной среды элемент не зависит от ориентации относительно выбранной системы координат. Металлы благодаря своей мелкозернистой структуре считаются изотропными. Но есть много не-изотропных — анизотропных — материалов. К ним относятся древесина, ткани, фанера, многие пластмассы. Однако в сопротив- [c.153]

Материалы, свойства которых по различным направлениям неодинаковы, называют анизотропными. Общеизвестным примером анизотропного материала является дерево — его свойства вдоль и поперек волокон резко различны. [c.203]

Всякий отдельный кристалл (монокристалл) построен из атомов, расположенных в определенном порядке. Расположение атомов и расстояние между ними в различных направлениях, вообще говоря, различны. Поэтому отдельный кристалл может обладать различными свойствами в различных направлениях, И действительно, все монокристаллы в той или иной мере обладают анизотропией. Но если тело построено из множества мелких кристаллов (поликристаллические тела), то, несмотря на анизотропию отдельных кристаллов, все тело в целом может быть изотропным, когда отдельные кристаллики расположены беспорядочно, без всякой системы. Тогда свойства отдельных кристалликов усредняются по всем направлениям и в среднем оказываются одинаковыми. Поэтому поликристаллические тела, к которым принадлежат почти все применяемые в технике материалы, часто бывают изотропны. Однако при специальной обработке (волочении и т. п.) может произойти упорядочение в расположении отдельных кристалликов тела. Свойства отдельных кристалликов уже не усредняются, и поликристаллическое тело может оказаться анизотропным. И действительно, поликристаллические материалы, подвергшиеся специальной обработке, нередко обладают анизотропией. [c.476]

Материалы, не обладающие указанным свойством, называются анизотропными. Анизотропно дерево, бумага, фанера, в некоторой степени стальной прокат. [c.177]

ГТри больших нагрузках реальные материалы обнаруживают свойства пластичности, выражающиеся в отклонении от линейности и возникновении остаточных деформаций после устранения нагрузки. Таким образом, реальные конструкционные материалы являются упругопластическими. Экспериментачьно показано, что разгрузка всегда происходит упруго. Это явление обычно называют законом упрутой разгрузки. Диаграмма деформирования приведена на рис. 9.2. Для обоснования справедливости применения анализа явлений в пределах бесконечно малых объемов и последующего интегрирования все материалы считаются однородной, изотропной, сплошной средой. Изотропными являются материалы, имеющие одинаковые свойства по всем направлениям. Так называемые анизотропные материалы рассматриваются в специальных курсах. Примеры анизотропньгх материалов древесина, материалы на ее основе, пластики на основе различных тканей и волокон и др. При решении задач методами сопротивления ма-териазюв определяют напряжения, возникающие при приложении внешних нагрузок. Материалы, таким образом, находятся в естественном состоянии. [c.149]

Никитенко А. Ф., Ц в е л о д у б И. Ю. О ползучести анизотропных материалов с разными свойствами на растяжение и сжатие.— В кн. Динамика сплошной среды. Вып. 43.— Новосибирск Ин-т гидродинамики СО АН СССР, 1979, с. 69—78. [c.323]

Некоторые из перечисленных в табл. 10.1 материалов используются в современных конструкциях так называемых супермаховиков. Особый интерес представляют материалы из волокон — углеволокно, стекловолокно или силикатное волокно, поскольку они обладают анизотропными физическими свойствами. Для таких материалов допустимые растягивающие напряжения, направленные вдоль волокна, на несколько порядков больше, чем допустимые напряжения в поперечном направлении. [c.248]

Учитывая, что монокристаллы можно получать с заданной кристаллографической ориентацией, а от последней вследствие анизотропности зависят свойства, можно говорить, с определенным ограничением, что монокристаллы — это материалы с наперед проектируемыми свойствами. Отмеченное ограничение состоит в том, что выбор осуществляется из заранее известного дискретного мпожества. [c.331]

Натуральная древесина, несмотря на развитие синтетических материалов и пластмасс, является в зонах благоприятного использования ценным непревзойденным конструкционным материалом по высокой прочности и декоративности, сочетающимся с небольшой плотностью, теплоемкостью, теплопроводностью, электропроводностью. Она хорошо сопротивляется воздействию газов и других агрессивных сред и ртличается хорошей обрабатываемостью и невысокой стоимостью. К недостаткам древесины относятся большая анизотропность механических свойств и большая их изменчивость в зависимости от влажности. [c.231]

Изотропные материалы имеют одинаковые свойства во всех направлениях, анизотропные - разные. К числ> изотропных композитов относятся псевдосплавы и хаотично армированные материалы. Упрочнение хаотично армированных композитов осуществляется короткими (дискретными) частицами игольчатой формы, ориентированными в пространстве случайным образом. В качестве таких частиц используют отрезки волокон или нитевидные кристаллы (усы), при этом композиты получаются квазиизотропными, т е. анизотропными в микрообъемах, но изотропными в макрообъеме всего изделия. [c.9]

Условие начала пластичности для анизотропного материала. Как уже отмечалось, поликристаллические металлы на макроскопическом уровне изотропны. Однако в результате обработки давлением (прокатка, ковка) поликристаллические металлы могут стать анизотропными материалами, у которых свойства зависят от направления. Это так называемая деформационная анизотропия в отличие от начальной анизотропии кристалла. Одной из причин деформационной аиизотропии является появление текстуры, т. е. системы закономерно ориентированных кристаллографических элементов большинства кристаллитов (зерен), составляющих деформируемое тело. Анизотропией свойств обладают и слоистые металлы, например биметаллы, а также композитные материалы, производство и применение которых непрерывно увеличивается. [c.200]

В рамках рассматриваемого варианта теории ползучести анизотропных разносопротивляющихся сред возможны различные модификации физических уравнений, позволяющие как уточнить известные процессы деформирования, так и учесть новые эффекты. В частности, выбор линейного инварианта s (IV.36) в виде s = b,/s,-, позволяет описать поведение материалов, обладающих асимметрией свойств относительно знака сдвиговых напряжений. Можно, например, положив коэффициенты b j равными нулю в выражении р = Ъцрц, получить модель материала, процесс разупрочнения которого не зависит от вида напряженного состояния. Приняв равными единице коэффициенты ацы в выражении для р , придем к модели изотропного разупрочняющегося материала. По аналогии с выражениями для (IV.38) или Д (ро) (IV.39) можно сконструировать и /j оц), считая, что скорости упрочнения обладают потенциалом. Возможны и другие варианты соотношений, вытекающие из выражений (IV.42), описывающих свойства конкретных материалов. [c.110]

Рассматривается некоторое идеализированное тело, обладающее свойствами идеальной упругости, изотропии или ортотропии. Изотропными называются однородные тела, у которых физико-механические свойства одинаковы по всем направлениям (в инженерных расчетах к таким материалам можно отнести сталь, стекло, бетон) ортотропные — это такие тела, у которых физико-механические свойства одинаковы для определенных направлений (например, проволока). Анизотропные материалы (ие обладающие свойствами изотропности или ортотропности) в сопротивлении материалов не рассматриваются. [c.4]

Пьезоэлектрические материалы анизотропны. Для описания их пьезоэлектрических, диэлектрических и упругих свойств необходимо знание набора компонент пьезомодулей у, упругих констант Зц и диэлектрических проницаемостей е , по разным направлениям. Такой набор может быть представлен в виде матрицы 9x9, столбцы которой связаны с механическими и электрическилга напряжениями, а строки — с деформацией и поляризацией [c.232]

Резина и текстиль для плоскослойных, соосных или иных резино-текстильных конструкций обладают высокоэластическими свойствами и характерно выраженной релаксационной способностью. Значительная зависимость их механических свойств от скорости деформации (или частоты в периодических циклах) и температуры существенно отличает их от обычных упругих материалов. Эти свойства определяют различие конструкционных особенностей резиновых и текстильных изделий. В резине, рассматриваемой как однородный химический продукт, характер деформаций количественно и качественно зависит от приложенной нагрузки. Это различие сказывается и при растяжении (например, вследствие так называемого каландрового эффекта), а также при сжатии и изгибе (вследствие различия модулей упругости при растяжении и сжатии). Материалы с такими свойствами называются анизотропными. Анизотропность не следует смещивать с неоднородностью, характеризуемой различием механических свойств в различных местах образца материала. [c.66]

Материалы, не обладающие свойствами изотропности и ортотропности, называются анизотропными. К таким материалам например, можно отнести косослойную древесину и стальную проволоку, закрученную в холодном состоянии. [c.14]

При испытании механических свойств материалов анизотропного строения большое значение имеет направление ппиложения усилия. [c.67]

Механические свойства Д., характеризующие ее способность сопротивляться механич. воздействиям, м б. под[1азделены на 1) крепость, или способность сопротивляться разрушению от действия механических усилий -) упругость, или способность принимать первоначальную форму и размеры после прекращения действия сил 3) ж е с т к о с т ь, или способность сопротивляться деформированию 4) твердость, или способность сопротивляться внедрению другого твердог о тела (для большинства методов ее определения). Свойства, определяющие низкую степень перечисленных основны.х свойств, или иначе обратные и.м, м. б. соответственно названы слабость, пластичность, податлив о с т ь и мягкость. Первые три свойства могут проявляться при разных видах напряжений, из которых простыми видами являются растяжение, сжатие и сдвиг (скалывание) изгиб и кручение заключают в себе у ке нек-рый комплекс простых видов напрягкений. По характеру действия сил различают нагрузки статические при плавном медленном действии сил и дина м и ч е с к и е при действии сил со значительной ско])остью в момент соприкосновения с тч лом (удар) или со значительным ускорением. Динамич. нагрузки прп испытании материалов м. б. однократные ударные, при к-рых тело разрушается от одного удара, и вибрационные, вызывающие разрушение при многократном возде11ствии динамич. нагрузок, с ударом или без него, но с большим ускорением. Крепость ири ударной нагрузке иногда называется в п з к о с т ь ю, а крепость при вибрационной нагрузке получила название вынос л и в о с т и. Кроме перечисленных видов действия внешних сил нужно отличать еще случай весьма длительного действия статич. нагрузки, а также силы трения, вызывающие медленное разрушение (истирание) и характеризуемые величиной изнашивания. Так как Д. является материалом анизотропным, то при характеристике действия сил на нее необходимо указывать еще их направление по отношению к направлению волокон (вдоль и поперек волокон) и годовых слоев (радиальное и тангентальное направление). Механич. свойства Д. определяются путем механич. испытаний ее в большинстве случаев на малых чистых (без пороков) образцах. Получаемые в результатах таких испытаний цифры характеризуют Д. с точки зрения ее доброкачественности, но не всегда могут [c.102]

В качестве конструкционных используют анизотропные материалы, обладающие различными свойствами по различным направлениям (например, стеклопластики. фанера, ткани и др.). Однако в сопроти 1ении материалов в основном рассматриваются изотропные материалы. [c.28]

Альфа-окись алюминия (a-AlgOg) характеризуется гексагональной кристаллической решеткой и потому анизотропна. Ее свойства зависят от кристаллографического направления, а в реальном поликристаллическом материале представляют собой результат усреднения по отношению к свойствам в двух главных кристаллографических направлениях. Высокую механическую прочность окиси алюминия можно объяснить, хотя бы частично, отсутствием кристаллографических направлений легкого скола или отрыва. Очевидно, что поликристаллическим материалам была бы присуща еще большая механическая прочность, если бы не внутренние напряжения, связанные с различием коэффициента термического расширения в направлёнии осей а м с ъ каждом из кристаллов [2]. Окисная пленка, образующаяся на алюминии, защищает его от продолжающегося окисления однако низкая температура плавления металла не позволяет использовать его в качестве материала высокотемпературного покрытия. Загрязненные примесями окись алюминия и алюминаты являются также продуктами защитного окисления интерметаллических соединений алюминия. [c.25]

Отдельно взятый кристалл металла анизотропен. Но если в объеме содержится весьма большое количество хаотически расположенных кристалликов, то материал в целом можно рассматривать как изотропный. Поэтому обычно предполагается, что металлы в той мере, в какой с ними приходится иметь дело в сопротивлении материалов, изотропны. Встречаются, однако, тела и анизотропные. Анизотропно дерево оно обладает различными свойствами в зависимости от ориентации волокон. Анизотропна бума1а полоски, вырезанные из листа бумаги в двух взаимно перпендикулярных направлениях, обладают различной прочностью. Существует анизотропия тел, связанная с их [c.12]

Тела, которые обладают одинаковыми механическими (и аооб1це физически.ми) свойствами по всех напрапленнях, называются изотропными. Тела, свойства которых в различных направлениях различны, называются анизотропными. Выше, когда мы рассматривали связь между деформациями и напряжениями, мы говорили только о материале, из которого сделан деформируемый образец, но не оговаривали направления, в котором этот образец вырезан. Это значит, что мы имели в виду только изотропные тела. [c.475]

В заключение запишем уравнения закона Гука для ортотроппого материала. В последнее время широкое распространение получили так называемые композитные материалы, состоящие, например, из полимерной основы, армируемой волокнами из высокопрочного материала. Упругие свойства такого композитного материала зависят от плотности насыщения и ориентации в пространстве армирующих волокон. В общем случае такой материал рассматривается как анизотропный. В частном случае, когда армирующие волокна расположены в трех взаимно ортогональных направлениях, упругие свойства будут симметричны относительно трех ортогональных плоскостей. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...