Anisotropie
Aus ESOCAETWIKIPLUS
engl: anisotropy Kategorie: 
Level 3 Material
Allgemeine Informationen hierzu finden Sie zum Beispiel bei wikipedia:Anisotropie
Simulation
Anisotropie ist eine Richtungsabhängigkeit der Materialdaten.
Bei der Anwendung der Finite-Elemente-Methode muss die Materialmatrix positiv definit sein, damit eine Lösung des Gleichungssystems mathematisch möglich ist (siehe hierzu auch diese zusätzliche Information). Durch diese Voraussetzung ist insbesondere in der Strukturmechanik der zulässige Bereich der Materialdaten eingeschränkt.
Wenn in der Strukturmechanik das Material mit Plastizität simuliert wird, ergeben sich bei Anisotropie zusätzliche Besonderheiten, zum Beispiel
- Hill-Anisotropie,
- ....
Ein Sonderfall der Anisotropie ist die Orthotropie. Hier sind die Richtungen der Eigenschaften orthogonal zueinander (stehen senkrecht aufeinander).
Auch wenn die Materialdaten bei Anisotropie von den Koordinatenrichtungen abhängig sind, liegt weiterhin eine lineare Simulation vor. Erst wenn die Materialdaten von den Verschiebungen abhängen, ist die Simulation nichtlinear.
Sonstige Begriffe
Bei Isotropie (dem Gegenteil von Anisotropie) gibt es keine Abhängigkeit der Materialdaten von den Raumrichtungen. Das Material verhält sich amorph, in alle Raumrichtungen gleich. Dies sollte aber nicht verwechselt werden mit dem Effekt, der durch die Querkontraktion repräsentiert wird, und der dazu führt, dass quer zur Belastungsrichtung etwas passiert.
In dem Beispiel für Plastizität und Hill-Anisotropie finden Sie eine Anwendung der FEM mit Materialnichtlinearität, Plastizität, Anisotropie und Hill-Anisotropie.
Über Werkstoffe finden Sie auch Materialdaten, Anisotropie, Composite, faserverstärkter Werkstoff, geschichteter Werkstoff
Selbststudium
Die Verwendung von eines orthotropen Materials und die Erstellung der Elementsteifigkeitsmatrix und der Gesamtsteifigkeitsmatrix beschreibt eine Folge "Steifigkeitsmatrizen und Koordinatensysteme" an einem Beispiel.
