Zugfestigkeit von Fasern aus Längszugfestigkeit von Verbundwerkstoffen Taschenrechner

✖Die Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen entspricht ihrer Festigkeit entlang der Richtung der Fasern oder der Verstärkung.ⓘ Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen [σ_cl]			+10% -10%
✖Die Zugfestigkeit der Matrix ist die Festigkeit des im Verbundwerkstoff verwendeten Matrixmaterials.ⓘ Zugfestigkeit der Matrix [σ_m]			+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 [V_f]			+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 von Fasern aus Längszugfestigkeit von Verbundwerkstoffen [σ_f]

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Formel

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Zugfestigkeit von Fasern aus Längszugfestigkeit von Verbundwerkstoffen

Formel

`"σ"_{"f"} = ("σ"_{"cl"}-"σ"_{"m"}*(1-"V"_{"f"}))/"V"_{"f"}`

Beispiel

`"6.375MPa"=("31.825MPa"-"70MPa"*(1-"0.6"))/"0.6"`

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Zugfestigkeit von Fasern aus Längszugfestigkeit von Verbundwerkstoffen Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Zugfestigkeit der Faser = (Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen-Zugfestigkeit der Matrix*(1-Volumenanteil der Faser))/Volumenanteil der Faser
σ_f = (σ_cl-σ_m*(1-V_f))/V_f
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

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.
Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen - (Gemessen in Pascal) - Die Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen entspricht ihrer Festigkeit entlang der Richtung der Fasern oder der Verstärkung.
Zugfestigkeit der Matrix - (Gemessen in Pascal) - Die Zugfestigkeit der Matrix ist die Festigkeit des im Verbundwerkstoff verwendeten Matrixmaterials.
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.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen: 31.825 Megapascal --> 31825000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Zugfestigkeit der Matrix: 70 Megapascal --> 70000000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Volumenanteil der Faser: 0.6 --> Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

σ_f = (σ_cl-σ_m*(1-V_f))/V_f --> (31825000-70000000*(1-0.6))/0.6

Auswerten ... ...

σ_f = 6375000

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

6375000 Pascal -->6.375 Megapascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

6.375 Megapascal <-- Zugfestigkeit der Faser

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Rajat Vishwakarma

Universitätsinstitut für Technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Nishan Poojary

Shri Madhwa Vadiraja Institut für Technologie und Management (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner verifiziert!

< 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 Faser)/Elastizitätsmodul der Faser

Volumenanteil der Fasern aus EM des Verbundwerkstoffs (Querrichtung)

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

Volumenanteil der Matrix aus der EM des Verbundwerkstoffs (Längsrichtung)

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

Volumenanteil der Fasern aus EM des Verbundwerkstoffs (Längsrichtung)

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

Zugfestigkeit der Matrix bei gegebener Längszugfestigkeit des Verbundstoffs

Gehen Zugfestigkeit der Matrix = (Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen-Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Faser)/(1-Volumenanteil der Faser)

Zugfestigkeit von Fasern aus Längszugfestigkeit von Verbundwerkstoffen

Gehen Zugfestigkeit der Faser = (Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen-Zugfestigkeit der Matrix*(1-Volumenanteil der Faser))/Volumenanteil der Faser

Volumenanteil der Fasern aus der Längszugfestigkeit des Verbundwerkstoffs

Gehen Volumenanteil der Faser = (Zugfestigkeit der Matrix-Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen)/(Zugfestigkeit der Matrix-Zugfestigkeit der Faser)

Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs

Gehen Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen = Spannung in der Matrix*(1-Volumenanteil der Faser)+Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Faser

Faser-Matrix-Bindungsstärke bei gegebener kritischer Faserlänge

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

Faserdurchmesser bei gegebener kritischer Faserlänge

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

Zugfestigkeit der Faser bei kritischer Faserlänge

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

Kritische Faserlänge

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

Zugfestigkeit von Fasern aus Längszugfestigkeit von Verbundwerkstoffen Formel

Zugfestigkeit der Faser = (Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen-Zugfestigkeit der Matrix*(1-Volumenanteil der Faser))/Volumenanteil der Faser
σ_f = (σ_cl-σ_m*(1-V_f))/V_f

Was sind Polymermatrix-Verbundwerkstoffe (PMC)?

Polymermatrix-Verbundwerkstoffe weisen eine organische Polymermatrix mit verstärkenden Fasern in der Matrix auf. Matrix hält und schützt die Fasern an Ort und Stelle, während die Last auf sie übertragen wird. Fortschrittliche Verbundwerkstoffe sind eine Klasse von Polymermatrix-Verbundwerkstoffen, die im Vergleich zu normalen verstärkten Kunststoffen hohe mechanische Eigenschaften (Festigkeit und Steifheit) aufweisen und in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden. Verstärkte Kunststoffe sind relativ kostengünstig und weit verbreitet.

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