Zugfestigkeit von Fasern aus Längszugfestigkeit von Verbundwerkstoffen Taschenrechner

✖Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen, also ausgerichteten und endlosfaserverstärkten Verbundwerkstoffen.ⓘ Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs [σ_cl]			+10% -10%
✖Die Zugfestigkeit der Matrix ist die Festigkeit des im Verbundwerkstoff verwendeten Matrixmaterials.ⓘ Zugfestigkeit der Matrix [σ_m]			+10% -10%
✖Volumenanteil der Fasern in faserverstärktem Verbundwerkstoff.ⓘ Volumenanteil der Ballaststoffe [V_f]			+10% -10%

✖Zugfestigkeit der Fasern im faserverstärkten Verbundwerkstoff.ⓘ 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 des Verbundwerkstoffs-Zugfestigkeit der Matrix*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe))/Volumenanteil der Ballaststoffe
σ_f = (σ_cl-σ_m*(1-V_f))/V_f
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

Zugfestigkeit der Faser - (Gemessen in Pascal) - Zugfestigkeit der Fasern im faserverstärkten Verbundwerkstoff.
Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs - (Gemessen in Pascal) - Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen, also ausgerichteten und endlosfaserverstärkten Verbundwerkstoffen.
Zugfestigkeit der Matrix - (Gemessen in Pascal) - Die Zugfestigkeit der Matrix ist die Festigkeit des im Verbundwerkstoff verwendeten Matrixmaterials.
Volumenanteil der Ballaststoffe - Volumenanteil der Fasern in faserverstärktem Verbundwerkstoff.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs: 31.825 Megapascal --> 31825000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Zugfestigkeit der Matrix: 70 Megapascal --> 70000000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Volumenanteil der Ballaststoffe: 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 00.004 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 von Fasern aus Längszugfestigkeit von Verbundwerkstoffen Formel

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