재료가 등방성이라고 언제 말합니까? 밀도, Young s modulus 등과 같은 속성이 모든 방향에서 동일 할 때. 이러한 속성이 방향에 종속적이면 재질이 이방성이라고 말할 수 있습니다.
자, 언제 재질을 말할까요? BCC 결정 구조를 가진 강철이 있다면 언제 이것이 균질하고 비균질하다고 말할 수 있습니까? 누군가가 특정 예를 들어 설명 할 수 있습니까? 특히 비균질 물질이 무엇인지 설명 할 수 있습니까?
의견
- 항상 문제의 전주곡이었습니다. " 동종 및 등방성 매체 가정 ". 매우 간단합니다. 균질이란 수소 가스 나 구리 블록과 같이 모든 곳에 동일한 물질이 있음을 의미합니다. 등방성은 모든 방향에서 동일한 특성을 가짐을 의미합니다. 유리는 거시적 규모에서 등방성입니다. 크리스탈은 그렇지 않습니다.
답변
요컨대, 제가 이해하기로는 :
동종
: 속성이 위치 함수가 아닙니다. 즉, $ x $, $ y $ 또는 $ z $에 의존하지 않습니다.
등방성 : 속성은 특정 방향에 의존하지 않습니다.
주의 : 등방성이 아님 , 즉 복굴절 재료의 굴절률 : 상수이지만이 상수는 재료의 두 축을 따라 두 개의 다른 값을 갖습니다.
비균질 재료 예를 들어 지구 자체가 될 수 있습니다. 밀도는 사용자가 어디에 있는지 (레이어, 지각, 맨틀 등)에 따라 다릅니다.
댓글
- 또한 등방성은 항상 균질하지만 그 반대는 사실이 아닙니다. 그리고 모든 것을 말하는 또 다른 방법은 등방성 속성이 평행 이동 및 회전에 따라 변하지 않는다는 것입니다.
- @ tpg2114 False : 등방성이지만 균일하지 않은 패턴이 가능합니다. 두 속성은 서로 독립적입니다. 예를 들면 다음을 참조하십시오. astro.ucla.edu/~wright/cosmo_01.htm
- @SuperCiocia 동질 자산이 어떻게 가능합니까? 모든 지점에서 동일한 값을 갖는 경우 등방성이 아닌 것은 무엇입니까?
- Valerio의 답변에서 예제를 참조하십시오.
Answer
동질성 = 번역 불변성
소재는 $ f $ (예 : 밀도) 속성에 대해 동 질적입니다.
$$ f (\ mathbf r) = f (\ mathbf r + \ mathbf r “) $$
즉, $ f $ 속성은 공간 위치에 의존하지 않습니다. $ \ mathbf r $ 지점에서 속성 $ f $를 측정하면 또는 $ \ mathbf r + \ mathbf r “$이면 동일한 결과를 찾을 수 있습니다.
예 : 대부분의 재료는 충분히 큰 규모에서 균질하지만 충분히 가까이 보면 비균질성을 나타낼 수 있습니다. 배율에 대한 섹션을 참조하십시오.
등방성 = 회전 불변
소재는 속성 $ f $에 대해 등방성입니다.
$$ f (\ mathbf r) = f (| \ mathbf r |) $$
예 속성 $ f $는 인수의 방향에 의존하지 않습니다. 재료의 방향을 따라 $ f $ 속성을 측정하면 동일한 결과를 찾을 수 있습니다.
예 : 유체 및 무정형 고체는 등방성입니다. 대부분의 결정 ( 입방 결정 시스템 과 같은 몇 가지 예외 제외)은 등방성이 아닙니다 .
배율 의존성
동질성과 등방성은 모두 스케일 종속 수량입니다 : 측정을 수행하기 위해 선택한 공간 규모에 따라 다릅니다.
구체적인 예를 제공하려면 강철 : 강철은 철-탄소 합금입니다. 충분히 큰 스케일 (mm 스케일이라고합시다)에서 강철은 균질합니다. 그러나 충분히 가깝게 ($ \ mu $ m 스케일) 보면 이것이 보이는 것입니다 ( 출처 ) :
확실히 균질하지 않습니다 . 또 다른 예는 화강암 입니다.
대규모에서는 균질 / 등방성이지만 합금을 제외하고 소규모에서는 비균질 / 비등방 성은 다결정 재료입니다.
또한 대규모로 등방성 인 일반 단순 입방 결정 (아래 그림)은 이방성입니다. 이걸 보려면 입방체의 중앙에 서있는 것을 생각해보세요.면 중 하나를 향해 움직이면 몇 개의 원자를 만나게 될까요? 대각선 중 하나를 따라 움직이면 몇 개가 될까요? ?대답이 다릅니다.
마지막으로 균질성과 등방성은 서로 독립적이라는 점만 언급하겠습니다. 아래에서 왼쪽에는 균질하지만 등방성이 아닌 패턴을 볼 수 있고 오른쪽에는 등방성이지만 균질하지 않은 패턴을 볼 수 있습니다 ( source ).
댓글
- 대부분의 결정 (입방 결정 시스템 제외)이 이방성이라고 말하지만, 링크를 통해 입방 결정 시스템이 자연에서 가장 일반적으로 발견되는 시스템 중 하나라고 말합니다. 어쨌든, 내 질문은 입방정 계가 어떻게 등방성인가? 수학적 정의를 사용하면 결정적 주축에서만 등방성임을 알 수 있습니다. 그러나 임의의 방향은 어떻습니까? 비결정 학적 방향에서 칼륨의 저항률을 측정하면 ab 평면 또는 c 방향과 동일 할 것으로 예상 할 수 있습니까?
답변
더 나아가 BCC 결정 구조를 가진 강철 블록은 균일하고 등방성으로 간주 될 수 있지만 열처리, 어닐링, 냉간 압연 및 용접과 같은 산업 공정을 사용할 수 있습니다. 이방성 응력-변형 관계를 생성합니다. 예를 들어, 강철 막대가 한쪽 끝에서 가열되면 비균질로 간주되지만 균질 재료로 간주되는 I- 빔과 같은 구조용 강철 섹션도 응력으로 이방성으로 간주됩니다. -변형 반응은 방향에 따라 다릅니다.
Answer
물리적 구조를 정의하는 속성이 균질하다고 생각합니다. 모든 지점 (또는 공간)에서 동일하지만 어떤 물리적 현상에 영향을 미치는 속성의 값이 모든 방향에서 동일하면 몸체는 등방성입니다.
댓글
- ' 몸체는 비균질이지만 등방성이거나 균질하지만 이방성 일 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 이러한 용어는 ' t 서로를 제외합니다.
- " 나에 따르면 "는 일반적으로 받아 들여지는 개념에 대한 이상적인 오프너가 아닐 수 있습니다. .