Volumenanteil der Fasern aus der Längszugfestigkeit des Verbundwerkstoffs Taschenrechner

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

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Formel

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Volumenanteil der Fasern aus der Längszugfestigkeit des Verbundwerkstoffs

Formel

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

Beispiel

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

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Volumenanteil der Fasern aus der Längszugfestigkeit des Verbundwerkstoffs Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

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

Verwendete Variablen

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

Zugfestigkeit der Matrix: 70 Megapascal --> 70000000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Längsfestigkeit von Verbundwerkstoffen: 31.825 Megapascal --> 31825000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Zugfestigkeit der Faser: 6.375 Megapascal --> 6375000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

V_f = (σ_m-σ_cl)/(σ_m-σ_f) --> (70000000-31825000)/(70000000-6375000)

Auswerten ... ...

V_f = 0.6

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.6 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.6 <-- Volumenanteil 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 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)

Volumenanteil der Fasern aus der Längszugfestigkeit des Verbundwerkstoffs Formel

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