Zugfestigkeit der Faser bei kritischer Faserlänge Taschenrechner

✖Kritische Faserlänge, die für eine wirksame Verstärkung und Versteifung des Verbundwerkstoffs erforderlich ist.ⓘ Kritische Faserlänge [l_c]			+10% -10%
✖Die Faser-Matrix-Bindungsfestigkeit kann auch als Scherstreckgrenze der Matrix angesehen werden.ⓘ Festigkeit der Faser-Matrix-Bindung [τ]			+10% -10%
✖Faserdurchmesser in den faserverstärkten Verbundwerkstoffen.ⓘ Faserdurchmesser [d]			+10% -10%

✖Zugfestigkeit der Fasern im faserverstärkten Verbundwerkstoff.ⓘ Zugfestigkeit der Faser bei kritischer Faserlänge [σ_f]

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Formel

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Zugfestigkeit der Faser bei kritischer Faserlänge

Formel

`"σ"_{"f"} = (2*"l"_{"c"}*"τ")/"d"`

Beispiel

`"6.375MPa"=(2*"10.625mm"*"3MPa")/"10mm"`

Taschenrechner

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Zugfestigkeit der Faser bei kritischer Faserlänge Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Zugfestigkeit der Faser = (2*Kritische Faserlänge*Festigkeit der Faser-Matrix-Bindung)/Faserdurchmesser
σ_f = (2*l_c*τ)/d
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

Zugfestigkeit der Faser - (Gemessen in Pascal) - Zugfestigkeit der Fasern im faserverstärkten Verbundwerkstoff.
Kritische Faserlänge - (Gemessen in Meter) - Kritische Faserlänge, die für eine wirksame Verstärkung und Versteifung des Verbundwerkstoffs erforderlich ist.
Festigkeit der Faser-Matrix-Bindung - (Gemessen in Pascal) - Die Faser-Matrix-Bindungsfestigkeit kann auch als Scherstreckgrenze der Matrix angesehen werden.
Faserdurchmesser - (Gemessen in Meter) - Faserdurchmesser in den faserverstärkten Verbundwerkstoffen.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Kritische Faserlänge: 10.625 Millimeter --> 0.010625 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Festigkeit der Faser-Matrix-Bindung: 3 Megapascal --> 3000000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Faserdurchmesser: 10 Millimeter --> 0.01 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

σ_f = (2*l_c*τ)/d --> (2*0.010625*3000000)/0.01

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 00.004 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 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)

Zugfestigkeit der Faser bei kritischer Faserlänge Formel

Zugfestigkeit der Faser = (2*Kritische Faserlänge*Festigkeit der Faser-Matrix-Bindung)/Faserdurchmesser
σ_f = (2*l_c*τ)/d

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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