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Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs Taschenrechner

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Keramik und VerbundwerkstoffeMechanisches Verhalten und TestenPhasendiagramme und Phasentransformationen
✖Die Spannung in der Matrix ist die Spannung beim Versagen des Verbundwerkstoffs.ⓘ Spannung in der Matrix [τm]
+10%
-10%
✖Der Volumenanteil von Fasern, auch als Faservolumenanteil oder einfach Faseranteil bezeichnet, ist ein Maß für das Volumen, das von Fasern in einem Verbundwerkstoff eingenommen wird.ⓘ Volumenanteil der Faser [Vf]
+10%
-10%
✖Die Zugfestigkeit von Fasern bezieht sich auf die maximale Spannung, die ein Material beim Dehnen oder Ziehen aushalten kann, bevor es bricht.ⓘ Zugfestigkeit der Faser [σf]
+10%
-10%
✖Die Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen entspricht ihrer Festigkeit entlang der Richtung der Fasern oder der Verstärkung.ⓘ Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs [σcl]
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Formel
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Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen = Spannung in der Matrix*(1-Volumenanteil der Faser)+Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Faser
σcl = τm*(1-Vf)+σf*Vf
Diese formel verwendet 4 Variablen
Verwendete Variablen
Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen - (Gemessen in Pascal) - Die Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen entspricht ihrer Festigkeit entlang der Richtung der Fasern oder der Verstärkung.
Spannung in der Matrix - (Gemessen in Pascal) - Die Spannung in der Matrix ist die Spannung beim Versagen des Verbundwerkstoffs.
Volumenanteil der Faser - Der Volumenanteil von Fasern, auch als Faservolumenanteil oder einfach Faseranteil bezeichnet, ist ein Maß für das Volumen, das von Fasern in einem Verbundwerkstoff eingenommen wird.
Zugfestigkeit der Faser - (Gemessen in Pascal) - Die Zugfestigkeit von Fasern bezieht sich auf die maximale Spannung, die ein Material beim Dehnen oder Ziehen aushalten kann, bevor es bricht.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Spannung in der Matrix: 70.1 Megapascal --> 70100000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Volumenanteil der Faser: 0.6 --> Keine Konvertierung erforderlich
Zugfestigkeit der Faser: 6.375 Megapascal --> 6375000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
σcl = τm*(1-Vf)+σf*Vf --> 70100000*(1-0.6)+6375000*0.6
Auswerten ... ...
σcl = 31865000
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
31865000 Pascal -->31.865 Megapascal (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
ENDGÜLTIGE ANTWORT
31.865 Megapascal <-- Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen
(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)
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Indisches Institut für Technologie (ICH S), Chennai
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Softusvista Office (Pune), Indien
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Keramik und Verbundwerkstoffe Taschenrechner

Elastizitätsmodul von porösem Material
​ LaTeX ​ 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
​ LaTeX ​ Gehen Anzahl der Schottky-Defekte = Anzahl der Atomstellen*exp(-Aktivierungsenergie für die Schottky-Bildung/(2*Universelle Gas Konstante*Temperatur))
Kritische Faserlänge
​ LaTeX ​ Gehen Kritische Faserlänge = Zugfestigkeit der Faser*Faserdurchmesser/(2*Kritische Scherspannung)
Elastizitätsmodul aus Schermodul
​ LaTeX ​ Gehen Elastizitätsmodul = 2*Schermodul*(1+Poisson-Zahl)

Polymermatrix-Verbundwerkstoffe Taschenrechner

Volumenanteil der Matrix aus der EM des Verbundwerkstoffs (Längsrichtung)
​ LaTeX ​ Gehen Volumenanteil der Matrix = (Elastizitätsmodul-Verbundwerkstoff (Längsrichtung)-Elastizitätsmodul der Faser*Volumenanteil der Faser)/Elastizitätsmodul der Matrix
Faser-Matrix-Bindungsstärke bei gegebener kritischer Faserlänge
​ LaTeX ​ Gehen Faser-Matrix-Bindungsfestigkeit = (Zugfestigkeit der Faser*Faserdurchmesser)/(2*Kritische Faserlänge)
Faserdurchmesser bei gegebener kritischer Faserlänge
​ LaTeX ​ Gehen Faserdurchmesser = (Kritische Faserlänge*2*Faser-Matrix-Bindungsfestigkeit)/Zugfestigkeit der Faser
Zugfestigkeit der Faser bei kritischer Faserlänge
​ LaTeX ​ Gehen Zugfestigkeit der Faser = (2*Kritische Faserlänge*Faser-Matrix-Bindungsfestigkeit)/Faserdurchmesser

Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs Formel

​LaTeX ​Gehen
Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen = Spannung in der Matrix*(1-Volumenanteil der Faser)+Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Faser
σcl = τm*(1-Vf)+σf*Vf

Annahmen verwendet

Wenn angenommen wird, dass die Belastung der Faser größer ist als die Belastung der Matrix, versagen die Fasern vor der Matrix. Sobald die Fasern gebrochen sind, wird nun der größte Teil der von den Fasern getragenen Last auf die Matrix übertragen.

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