Orthotropie

L’orthotropie désigne des caractéristiques de symétrie d'un corps, d'une grandeur ou d'un phénomène. Ce terme est utilisé dans plusieurs domaines avec des définitions différentes.

Mécanique des milieux continus

L’orthotropie désigne des caractéristiques de symétrie d'un matériau. C’est un cas particulier d’anisotropie. On distingue deux types d'orthotropie :

  • un matériau est orthotrope s'il possède trois plans de symétrie orthogonaux entre eux[1]. Son comportement élastique est alors défini par neuf modules d'élasticité, son comportement thermique par trois constantes thermiques.
  • un matériau est orthotrope de révolution, ou transversalement isotrope, s'il possède un axe de symétrie de révolution et admet une symétrie par rapport à n'importe quel plan passant par cet axe et une symétrie par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe[1]. Il n'y a alors plus que 5 modules d'élasticité et deux constantes thermiques.

Le bois est un exemple de matériau orthotrope[2]. Ses propriétés mécaniques sont différentes selon qu'il travaille dans le sens des fibres ou perpendiculairement à celles-ci, dans un plan où ses propriétés sont isotropes. Dans le cas où il travaille en compression oblique (suivant un angle quelconque), la résistance mécanique est une résultante des deux composantes, calculable par la formule de Hankinson.

De même, beaucoup de matériaux composites à renforts fibreux ont la particularité d'être orthotropes. Les fibres, telles que les fibres de carbone ou les fibres de verre ont de très bonnes propriétés mécaniques longitudinales mais de très mauvaises dans les directions transverses. Ces propriétés sont transmises au matériau final (renforts inclus dans sa matrice) car la matrice n'a qu'un rôle de cohésion du matériau et de transmission des efforts mécaniques.

Optique

Une source lumineuse orthotrope est une source de lumière dont la luminance est uniforme angulairement, c'est-à-dire identique dans toutes les directions.

Botanique

En botanique, l'orthotropie fait référence au géotropisme, orientation de croissance des végétaux par rapport au sol, imposée par la pesanteur (enfoncement des racines dans le sol, orientation de la tige vers le haut…).

Un ovule orthotrope a le micropyle, le sac embryonnaire, le chalaze et le funicule alignés[3]. Il existe des ovules hémianatropes, campylotropes, amphitropes, anatropes, circinotropes, etc.

Un végétal ou une branche a un axe de croissance orthogéotrope ou orthotrope si celle-ci se fait verticalement[4]. L'axe de croissance est dit plagiogéotrope ou plagiotrope si la croissance se fait horizontalement, agéotrope si la croissance n'a aucune orientation privilégiée[4].

Voir aussi

Références
  1. Jean Salençon, Mécanique des milieux continus : Thermoélasticité, Palaiseau, Editions Ecole Polytechnique, , 335 p. (ISBN 978-2-7302-1419-3, lire en ligne), p. 53-54
  2. Marie-Christine TROUY-TRIBOULOT et Pascal TRIBOULOT, Matériau bois : Structure et caractéristiques, Techniques de l'ingénieur, (lire en ligne), p. 12
  3. Jean-Claude Laberche, Biologie végétale, Dunod, , 304 p. (ISBN 978-2-10-054840-8, lire en ligne), p. 27
  4. Yves Bastien, Vocabulaire forestier : écologie, gestion et conservation des espaces boisés, Paris, Forêt privée française, (ISBN 978-2-904740-99-2, lire en ligne), p. 360 et 390
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