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Materiales altamente anisotrópicos vs materiales estratificados

Vi en un artículo científico que si un medio es demasiado anisotrópico, se convierte en un medio estratificado y no sé por qué. Entonces mi pregunta es la siguiente: ¿Por qué un mayor nivel (grado) de anisotropía del tensor (matriz) de elasticidad $C(\mathbf{x})$, significa que el medio correspondiente tiende a un medio estratificado?

PD: El nivel de anisotropía del medio se puede definir como la distancia entre el tensor $C(\mathbf{x})$ y el tensor equivalente isótropo $C_{eqv}^{iso}(\mathbf{x})$.

Muchas gracias de antemano

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user146039 Puntos 6

El documento puede estar señalando que el mayor grado de anisotropía se alcanza cuando dos materiales diferentes se disponen en una configuración de capas unidas.

Considera una estructura de capas de espesores iguales de goma y acero, perfectamente unidas, donde las capas se disponen a lo largo de la dirección 3. Si estiro el material en la dirección 3, mediré una rigidez efectiva que es el doble de la rigidez de la goma. (Si esto no es intuitivo, por favor consulta la regla de las mezclas.) Sin embargo, si estiro el material en cualquier combinación de las direcciones 1 y 2, mediré una rigidez efectiva que es la mitad de la rigidez del acero.

Este es un enorme grado de anisotropía, con la rigidez variando por muchas órdenes de magnitud dependiendo de la dirección de carga, originada a partir de la configuración en capas. En contraste, otras configuraciones con los mismos componentes no muestran este mismo grado de anisotropía; por ejemplo, fragmentos pequeños de acero dispersos aleatoriamente dentro de goma compondrían un material aproximadamente isotrópico.

Por lo tanto, la idea de que aumentar la anisotropía lleva a un compuesto en capas es incorrecta. En ingeniería, no tenemos un control directo de la anisotropía; sí tenemos un control directo de un proceso de fabricación que produce capas unidas. Sin embargo, en la naturaleza, si observas un material altamente anisotrópico, es razonable deducir una configuración en capas, e incluso inferir la orientación de las capas. Tal vez este era el punto que los autores intentaban hacer.

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