Kritische Faserlänge Taschenrechner

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Keramik und Verbundwerkstoffe

Mechanisches Verhalten und Testen

Phasendiagramme und Phasentransformationen

✖Zugfestigkeit der Fasern im faserverstärkten Verbundwerkstoff.ⓘ Zugfestigkeit der Faser [σ_f]			+10% -10%
✖Faserdurchmesser in den faserverstärkten Verbundwerkstoffen.ⓘ Faserdurchmesser [d]			+10% -10%
✖Die kritische Scherspannung ist entweder die Faser-Matrix-Bindungsfestigkeit oder die Scherfließspannung der Matrix, je nachdem, welcher Wert niedriger ist.ⓘ Kritische Scherspannung [τ_c]			+10% -10%

✖Kritische Faserlänge, die für eine wirksame Verstärkung und Versteifung des Verbundwerkstoffs erforderlich ist.ⓘ Kritische Faserlänge [l_c]

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Formel

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Kritische Faserlänge

Formel

`"l"_{"c"} = "σ"_{"f"}*"d"/(2*"τ"_{"c"})`

Beispiel

`"10.5897mm"="6.375MPa"*"10mm"/(2*"3.01MPa")`

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Kritische Faserlänge Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Kritische Faserlänge = Zugfestigkeit der Faser*Faserdurchmesser/(2*Kritische Scherspannung)
l_c = σ_f*d/(2*τ_c)
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

Kritische Faserlänge - (Gemessen in Meter) - Kritische Faserlänge, die für eine wirksame Verstärkung und Versteifung des Verbundwerkstoffs erforderlich ist.
Zugfestigkeit der Faser - (Gemessen in Pascal) - Zugfestigkeit der Fasern im faserverstärkten Verbundwerkstoff.
Faserdurchmesser - (Gemessen in Meter) - Faserdurchmesser in den faserverstärkten Verbundwerkstoffen.
Kritische Scherspannung - (Gemessen in Pascal) - Die kritische Scherspannung ist entweder die Faser-Matrix-Bindungsfestigkeit oder die Scherfließspannung der Matrix, je nachdem, welcher Wert niedriger ist.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Zugfestigkeit der Faser: 6.375 Megapascal --> 6375000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Faserdurchmesser: 10 Millimeter --> 0.01 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Kritische Scherspannung: 3.01 Megapascal --> 3010000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

l_c = σ_f*d/(2*τ_c) --> 6375000*0.01/(2*3010000)

Auswerten ... ...

l_c = 0.0105897009966777

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.0105897009966777 Meter -->10.5897009966777 Millimeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

10.5897009966777 ≈ 10.5897 Millimeter <-- Kritische Faserlänge

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Hariharan VS

Indisches Institut für Technologie (ICH S), Chennai

Hariharan VS hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Team Softusvista

Softusvista Office (Pune), Indien

Team Softusvista hat diesen Rechner und 1100+ weitere Rechner verifiziert!

< 10+ Keramik und Verbundwerkstoffe Taschenrechner

Elastizitätsmodul des Komposits in Querrichtung

Gehen Elastizitätsmodul in Querrichtung = (Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit*Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen)/(Volumenanteil der Ballaststoffe*Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit+(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)*Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen)

Längsfestigkeit des diskontinuierlichen faserverstärkten Verbundwerkstoffs (weniger als die kritische Länge)

Gehen Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs (diskontinuierliche Faser weniger als lc) = (Volumenanteil der Ballaststoffe*Faserlänge*Kritische Scherspannung/Faserdurchmesser)+Stress in der Matrix*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)

Längsfestigkeit von diskontinuierlichem faserverstärktem Verbundwerkstoff

Gehen Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs (diskontinuierliche Faser) = Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Ballaststoffe*(1-(Kritische Faserlänge/(2*Faserlänge)))+Stress in der Matrix*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)

Elastizitätsmodul des Komposits in Längsrichtung

Gehen Elastizitätsmodul von Young in Längsrichtung = Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)+Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen*Volumenanteil der Ballaststoffe

Elastizitätsmodul von porösem Material

Gehen Elastizitätsmodul von porösem Material = Elastizitätsmodul von nicht porösem Material*(1-(0.019*Volumenprozent der Porosität)+(0.00009*Volumenprozent der Porosität*Volumenprozent der Porosität))

Schottky-Defektkonzentration

Gehen Anzahl der Schottky-Defekte = Anzahl der Atomstellen*exp(-Aktivierungsenergie für die Schottky-Bildung/(2*Universelle Gas Konstante*Temperatur))

Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs

Gehen Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs = Stress in der Matrix*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)+Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Ballaststoffe

Prozent ionischer Charakter

Gehen Prozent ionischer Charakter = 100*(1-exp(-0.25*(Elektronegativität von Element A.-Elektronegativität von Element B.)^2))

Kritische Faserlänge

Gehen Kritische Faserlänge = Zugfestigkeit der Faser*Faserdurchmesser/(2*Kritische Scherspannung)

Elastizitätsmodul aus Schermodul

Gehen Elastizitätsmodul = 2*Schermodul*(1+Poisson-Zahl)

< 12 Polymermatrix-Verbundwerkstoffe Taschenrechner

Volumenanteil der Matrix aus EM des Verbundstoffs (Querrichtung)

Gehen Volumenanteil der Matrix = Elastizitätsmodul der Matrix/Elastizitätsmodul-Verbundwerkstoff (Querrichtung)-(Elastizitätsmodul der Matrix*Volumenanteil der Ballaststoffe)/Elastizitätsmodul der Faser

Volumenanteil der Fasern aus EM des Verbundwerkstoffs (Querrichtung)

Gehen Volumenanteil der Ballaststoffe = Elastizitätsmodul der Faser/Elastizitätsmodul-Verbundwerkstoff (Querrichtung)-(Volumenanteil der Matrix*Elastizitätsmodul der Faser)/Elastizitätsmodul der Matrix

Volumenanteil der Fasern aus EM des Verbundwerkstoffs (Längsrichtung)

Gehen Volumenanteil der Ballaststoffe = (Elastizitätsmodul-Verbundwerkstoff (Längsrichtung)-Elastizitätsmodul der Matrix*Volumenanteil der Matrix)/Elastizitätsmodul der Faser

Volumenanteil der Matrix aus E des Verbundwerkstoffs (Längsrichtung)

Gehen Volumenanteil der Matrix = (Elastizitätsmodul-Verbundwerkstoff (Längsrichtung)-Elastizitätsmodul der Faser*Volumenanteil der Ballaststoffe)/Elastizitätsmodul der Matrix

Zugfestigkeit der Matrix bei gegebener Längszugfestigkeit des Verbundstoffs

Gehen Zugfestigkeit der Matrix = (Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs-Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Ballaststoffe)/(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)

Zugfestigkeit von Fasern aus Längszugfestigkeit von Verbundwerkstoffen

Gehen Zugfestigkeit der Faser = (Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs-Zugfestigkeit der Matrix*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe))/Volumenanteil der Ballaststoffe

Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs

Gehen Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs = Stress in der Matrix*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)+Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Ballaststoffe

Volumenanteil der Fasern aus der Längszugfestigkeit des Verbundwerkstoffs

Gehen Volumenanteil der Ballaststoffe = (Zugfestigkeit der Matrix-Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs)/(Zugfestigkeit der Matrix-Zugfestigkeit der Faser)

Faser-Matrix-Bindungsstärke bei gegebener kritischer Faserlänge

Gehen Festigkeit der Faser-Matrix-Bindung = (Zugfestigkeit der Faser*Faserdurchmesser)/(2*Kritische Faserlänge)

Faserdurchmesser bei gegebener kritischer Faserlänge

Gehen Faserdurchmesser = (Kritische Faserlänge*2*Festigkeit der Faser-Matrix-Bindung)/Zugfestigkeit der Faser

Zugfestigkeit der Faser bei kritischer Faserlänge

Gehen Zugfestigkeit der Faser = (2*Kritische Faserlänge*Festigkeit der Faser-Matrix-Bindung)/Faserdurchmesser

Kritische Faserlänge

Gehen Kritische Faserlänge = Zugfestigkeit der Faser*Faserdurchmesser/(2*Kritische Scherspannung)

Kritische Faserlänge Formel

Kritische Faserlänge = Zugfestigkeit der Faser*Faserdurchmesser/(2*Kritische Scherspannung)
l_c = σ_f*d/(2*τ_c)

Kontinuierliche und diskontinuierliche Fasern

Fasern mit einer Länge von mehr als dem 15-fachen der kritischen Faserlänge werden als Endlosfasern und Fasern mit kleinerer Länge als diskontinuierliche Fasern bezeichnet.

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