等方性 / 異方性材料

概要

スタディの対象とする材料は等方性でも異方性でもかまいません。つまり、熱伝導率は次のようになります:

  • 適用した温度勾配の方向に依存しない熱伝導率(等方性材料)

  • 適用した温度勾配の方向に依存する熱伝導率(異方性材料)

以降の各項では、この2つのケースを取り上げます。

等方性材料

等方性材料の特徴は、適用した温度勾配の方向に依存しない熱伝導率にあります。

ベクトルと ベクトルは必ず同一線上にあります。

との依存性は、

と記述できるスカラー関係です。

異方性材料

異方性材料の特徴は、適用した温度勾配の方向に依存する熱伝導率にあります。

ベクトルと ベクトルは同一線上にありません。

との依存性は、

と記述できるベクトル関係です。

導電率kのテンソルは となります。

Fluxの場合

Fluxに用意されているモデルは簡素化したモデルです。

とのベクトル依存性は と記述でき、

次の3つの曲線の形式で表現できます。

導電率のテンソルは となります。