Ортотропия

Ортотропи́я (от греч. órthos — прямой и trópos — направление) — неодинаковость физических (физико-химических) свойств среды (например, прочности, упругости, электропроводности, теплопроводности и др.) по двум (трём) взаимно перпендикулярным направлениям, внутри этой среды. Ортотропия является частным случаем анизотропии.

Математическая формулировка

Для материалов с ортотропией механических свойств, у которых главные направления упругости совпадают с ортами декартовой системы координат, связь деформаций и напряжений (закон Гука) запишется следующим образом:

${\displaystyle {\begin{bmatrix}\varepsilon _{11}\\\varepsilon _{22}\\\varepsilon _{33}\\\gamma _{23}\\\gamma _{31}\\\gamma _{12}\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}{\frac {1}{E_{11}}}&-{\frac {\nu _{12}}{E_{11}}}&-{\frac {\nu _{13}}{E_{11}}}&&&\\-{\frac {\nu _{21}}{E_{22}}}&{\frac {1}{E_{22}}}&-{\frac {\nu _{23}}{E_{22}}}&&&\\-{\frac {\nu _{31}}{E_{33}}}&-{\frac {\nu _{32}}{E_{33}}}&{\frac {1}{E_{33}}}&&&\\&&&{\frac {1}{G_{23}}}&&\\&&&&{\frac {1}{G_{31}}}&\\&&&&&{\frac {1}{G_{21}}}\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}\sigma _{11}\\\sigma _{22}\\\sigma _{33}\\\tau _{23}\\\tau _{31}\\\tau _{12}\end{bmatrix}}}$

Всего имеется 9 независимых упругих констант.

Примеры ортотропных сред

• Композиты с двумя семействами нитей.
• Листы металла после прокатки или осадки^[1][2].
• Длинные кости
• Древесина