各向同性 — CAE术语解说

各向同性是指材料的物理性质与方向无关，即在各个方向上都相同的性质。钢铁和铝的多晶金属从宏观角度来看可以视为各向同性。弹性系数只需用杨氏模量E和泊松比ν两个参数来表示，这使得计算非常简便。

是的。在各向同性条件下，剪切弹性模量G也可以由G=E/2(1+ν)自动计算出来。相比之下，正交异性需要9个弹性常数，一般各向异性需要21个。这就是各向同性假设作为一种强大简化的体现。

有的。CFRP（碳纤维增强塑料）的纤维方向和垂直方向刚性完全不同，属于正交异性。压轧钢板在厚度方向与板面内的性质也不同。木材是典型的各向异性材料。

对于铁和铝的机械零件来说，各向同性假设往往足够了。但对于压轧板冲压成形，板面内的各向异性（特别是r值：Lankford值）对成形性能有很大影响。在这种情况下，通常需要使用Hill各向异性屈服准则。需要根据分析目的和所需精度来判断。

像选择材料一样，"真的能假设为各向同性吗？"这样在分析前停顿一下，想想，这样的习惯会提高分析质量。