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Isotropía en Materiales

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Isotropía en materiales

Isotropía: Independencia de las propiedades mecánicas de la dirección en la que se


miden. Los materiales termoplásticos que presentan siempre el mismo comportamiento
independientemente de la dirección de inyección son materiales "isotrópicos". Los
polímeros amorfos generalmente son isotrópicos, com pC, ABS, PMMA etc.

Un material es isotrópico si sus propiedades mecánicas y térmicas son las mismas en


todas las direcciones.

Los materiales isotrópicos pueden tener estructuras microscópicas homogéneas o no


homogéneas. Por ejemplo, el acero muestra un comportamiento isotrópico, aunque su
estructura microscópica no es homogénea.

Factores que influyen en la isotropía

Algunos factores como el espesor de la pared, la velocidad de inyección, las


temperaturas de fusión y las temperaturas del molde son algunas variables que afectan
la anisotropía. Dependiendo de las condiciones de procesamiento y del diseño del
molde, la mayoría de los termoplásticos exhiben un grado de anisotropía. La mayoría
de los compuestos con fibra de vidrio en moldeo por inyección, son materiales
"anisotrópicos". De hecho, la fibra de vidrio rende son materiales "anisotrópicos
“cualquier termoplástico.
Modelo isotrópico elástico lineal

Un material se considera isotrópico si sus propiedades no varían con la dirección. Los


materiales isotrópicos, por lo tanto, tienen un módulo elástico, un coeficiente de
Poisson, una conductividad térmica, un coeficiente de expansión térmica, etc. idénticos
en todas direcciones. El término isotérmico algunas veces se utiliza para indicar
materiales sin direcciones preferidas para coeficientes de expansión térmica.

Para definir las propiedades elásticas isotrópicas, es necesario definir el módulo


elástico E. El programa supone un valor de 0,0 para el coeficiente de Poisson ν si no se
especifica un valor concreto. Un valor común para el coeficiente de Poisson es 0,3. El
programa calcula internamente el módulo cortante G, aun si se especifica
explícitamente.

E=2G ( 1+v )

La matriz de rigidez de un material isotrópico contiene sólo dos coeficientes


independientes. Las siguientes secciones describen las relaciones isotrópicas de
tensión-deformación unitaria en dos y tres dimensiones, incluyendo el efecto de las
deformaciones unitarias térmicas.

La forma más general de las relaciones isotrópicas de tensión-deformación unitaria,


incluyendo los efectos térmicos, se muestra a continuación:
Materiales isotrópicos

Los materiales isotrópicos tienen propiedades materiales idénticas en todas las


direcciones en cada punto dado. Esto significa que cuando se aplica una carga
específica en cualquier punto del eje x, y o z, los materiales isotrópicos exhibirán la
misma resistencia, tensión, deformación, módulo de Young y dureza.

En correlación con la interacción de la luz en la materia, los materiales isotrópicos no


dependen de la dirección en la que viaja la luz. Para cada longitud de onda, solo tendrá
un índice de refracción único y constante. El índice de refracción es la relación entre la
velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de fase en un material a través del cual
pasa la luz. Por tanto, podemos decir que la velocidad de la luz en materiales
isotrópicos no se ve afectada por el curso variable de la irradiación

Un material isotrópico es altamente moldeable y puede tomar cualquier forma. Dado


que las propiedades de sus microcomponentes son las mismas en cualquier
orientación, su comportamiento también es altamente predecible. Los metales, los
vidrios, la mayoría de los líquidos y los polímeros son ejemplos de materiales
isotrópicos.

Microscopia óptica. Materiales Ópticamente Isótropos: la luz se propaga a la misma


velocidad independientemente de la dirección de vibración de la onda.
Microscopia óptica. Indicatriz óptica y eje óptico.

La indicatriz óptica describe como varia el índice de refracción de un cristal con la


dirección. Depende de la simetría del cristal (Principio de Neumann).
Bibliografía

https://www.mexpolimeros.com/isotrop%C3%ADa.html

http://help.solidworks.com/2013/spanish/solidworks/cworks/c_isotropic_orthotropic_mat
erials.htm

http://help.solidworks.com/2013/spanish/solidworks/cworks/c_Linear_Elastic_Isotropic.h
tm

https://www.ingenieriaymecanicaautomotriz.com/que-es-un-material-isotropico-
anisotropico-y-ortotropico/

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