等向性材料正交各向異性材料

雖然結(jié)構(gòu)材料在不同方向具有不同的彈性特性，但是這一變化受限制，比如，對(duì)于木材，材料有兩個(gè)彈性模量值，一個(gè)是在木材紋理方向，一個(gè)是在橫紋方向。在三個(gè)互相垂直方向具有不同的彈性特性的材料被認(rèn)為是正交各向異性的。

在不同方向具有不同彈性特性的材料被認(rèn)為是各向異性的。

在多數(shù)材料中，雖然材料上從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的彈性特性不同，但是材料上每個(gè)點(diǎn)的彈性特性是相同的；這種材料被認(rèn)為是各向同性的。在各個(gè)點(diǎn)上具有相同屬性的各向同性材料被認(rèn)為是均質(zhì)的(如低碳鋼)。

工程材料屬性主要由規(guī)定大小和形狀的樣機(jī)試驗(yàn)來決定。該試驗(yàn)可能是靜態(tài)或動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，主要取決于研究的特殊性，也許最常用的力學(xué)靜態(tài)試驗(yàn)是在各種材料中進(jìn)行的拉力和壓力試驗(yàn)。黑色及有色金屬受到兩種形式的試驗(yàn)，而壓力試驗(yàn)通常在多數(shù)非金屬材料中進(jìn)行。其他靜態(tài)試驗(yàn)包括彎曲試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)，韌度材料

(即能抵抗沖擊載荷)由沖擊試驗(yàn)確定。

例如深拉延用板料，為了有最好的拉延性要求板面內(nèi)各方向具有等向性(二維等向性)，但是厚度方向卻不必有與板面內(nèi)所有方向相同的等向性(三維等向性)。還有，電器、電機(jī)用的矽鋼片，是用磁性異向性材料制造的。這些材料都可用某種塑性加工配合適當(dāng)?shù)臒崽幚韥碇圃臁?/p>

焊接母材為7075一T6鋁合金，其物理屬性是隨著溫度變化的，如圖1所示；其熱物理性能與機(jī)械性能隨溫度的變化關(guān)系，如圖2所示。高強(qiáng)度鋁合金7075一T6的熔點(diǎn)介于477°C～638℃之間，本研究假設(shè)為500%。由于泊松比在熔化過程中變化不大，模擬中假設(shè)為常數(shù)0．33。

根據(jù)焊接屬于大變形的特點(diǎn)，尤其是鋁合金材料，使用雙線性來表示應(yīng)力一應(yīng)變曲線，所以有彈性和塑性兩個(gè)斜率。塑性選用的是雙線性等向硬化模型(Bilinear Isotropic Hardening)，使用等向硬化的Von Mises屈服準(zhǔn)則，所以含有包辛格效應(yīng)(Bauschinger Effect)，這個(gè)選項(xiàng)一般用于初始等向性材料的大應(yīng)變問題。

焊接工件為平板，尺寸為160×120×6mm³。在模擬分析中，由于焊縫兩邊幾何尺寸完全對(duì)稱，因此只取一半分析以節(jié)省計(jì)算時(shí)間。本研究之焊接條件采單V形坡口方式對(duì)接焊，共有0°、45°、60°和90°四種不同的角度。不同角度之單V坡口代表不同的填充金屬量與熔化金屬量。許多研究者均指出，在不損及材料的功能及強(qiáng)度下，減少焊縫填充金屬量有助于減少焊件的熱輸入量和角變形。

玻璃是以石英砂、純堿、石灰石等無機(jī)氧化物為主要原料，與某些輔助性原料經(jīng)高溫熔融，成型后經(jīng)過冷卻而成的固體。與陶瓷不同的是，它是無定形非結(jié)晶體的均質(zhì)同向性材料。

玻璃是現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計(jì)的主要材料之一。隨著現(xiàn)代建筑發(fā)展的需要和玻璃制作技術(shù)上的飛速進(jìn)步，玻璃正在向多品種、多功能方面發(fā)展。玻璃由過去單純的采光和裝飾功能，逐漸向著控制光線、調(diào)節(jié)熱量、節(jié)約能源、控制噪聲、降低建筑自重、改善建筑環(huán)境、提高建筑藝術(shù)等多種功能發(fā)展，而且具有高度裝飾性和多種適用性的玻璃新品種也不斷出現(xiàn)，為室內(nèi)設(shè)計(jì)提供了更多選擇的可能性。 2100433B

天線12.1 天線方向性

發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射。垂直放置的半波對(duì)稱振子具有平放的 “面包圈” 形的立體方向圖。立體方向圖雖然立體感強(qiáng)，但繪制困難，平面方向圖用來描述天線在某指定平面上的方向性。

天線12.2 方向性增強(qiáng)

若干個(gè)對(duì)稱振子組陣，能夠控制輻射，產(chǎn)生“扁平的面包圈” ，把信號(hào)進(jìn)一步集中到在水平面方向上。

下圖是4個(gè)半波振子沿垂線上下排列成一個(gè)垂直四元陣時(shí)的立體方向圖和垂直面方向圖。

也可以利用反射板可把輻射能控制到單側(cè)方向，平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線。下面的水平面方向圖說明了反射面的作用------反射面把功率反射到單側(cè)方向，提高了增益。

拋物反射面的使用，更能使天線的輻射，像光學(xué)中的探照燈那樣，把能量集中到一個(gè)小立體角內(nèi)，從而獲得很高的增益。不言而喻，拋物面天線的構(gòu)成包括兩個(gè)基本要素：拋物反射面和放置在拋物面焦點(diǎn)上的輻射源。

天線12.3 波瓣寬度

方向圖通常都有兩個(gè)或多個(gè)瓣，其中輻射強(qiáng)度最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為副瓣或旁瓣。參見圖1.3.4 a ,在主瓣最大輻射方向兩側(cè)，輻射強(qiáng)度降低 3 dB（功率密度降低一半）的兩點(diǎn)間的夾角定義為波瓣寬度（又稱 波束寬度 或主瓣寬度或 半功率角）。波瓣寬度越窄，方向性越好，作用距離越遠(yuǎn)，抗干擾能力越強(qiáng)。

還有一種波瓣寬度，即10dB波瓣寬度，顧名思義它是方向圖中輻射強(qiáng)度降低 10dB （功率密度降至十分之一） 的兩個(gè)點(diǎn)間的夾角，見圖1.3.4 b。

天線12.4 前后比

方向圖中，前后瓣最大值之比稱為前后比，記為 F / B 。前后比越大，天線的后向輻射（或接收）越小。前后比F / B 的計(jì)算十分簡(jiǎn)單：

F / B = 10 Lg {（前向功率密度）/（后向功率密度）}

對(duì)天線的前后比F / B有要求時(shí)，其典型值為 （18 ~30）dB，特殊情況下則要求達(dá)（35 ~ 40）dB。

天線12.5 近似計(jì)算式

1）天線主瓣寬度越窄，增益越高。對(duì)于一般天線，可用下式估算其增益：

G（dBi）= 10 Lg { 32000 / （ 2θ3dB,E ×2θ3dB,H ）}

式中， 2θ3dB,E 與 2θ3dB,H 分別為天線在兩個(gè)主平面上的波瓣寬度；

32000 是統(tǒng)計(jì)出來的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2）對(duì)于拋物面天線，可用下式近似計(jì)算其增益：

G（dB i）=10 Lg { 4.5 ×（ D / λ0 ）2}

式中，D 為拋物面直徑；

λ0 為中心工作波長(zhǎng)；

4.5 是統(tǒng)計(jì)出來的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3）對(duì)于直立全向天線，有近似計(jì)算式

G（ dBi ）= 10 Lg { 2 L / λ0 }

式中，L 為天線長(zhǎng)度；

λ0 為中心工作波長(zhǎng)；

天線12.6 上旁瓣抑制

對(duì)于基站天線，人們常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向圖中，主瓣上方第一旁瓣盡可能弱一些。這就是所謂的上旁瓣抑制 ?；镜姆?wù)對(duì)象是地面上的移動(dòng)電話用戶，指向天空的輻射是毫無意義的。

天線12.7 天線的下傾

為使主波瓣指向地面，安置時(shí)需要將天線適度下傾。

以每克干煤在常溫（30℃）、常壓（1.013×10⁵Pa）下吸氧量作為分類的主要指標(biāo)，煤的自燃傾向性等級(jí)分類指標(biāo)如表1、表2。

表1 煤樣干燥無灰基揮發(fā)分V_daf>18%時(shí)自燃傾向性分類

表2 煤樣干燥無灰基揮發(fā)分V_daf≤18%時(shí)自燃傾向性分類