Elastizitätsmodul des Komposits in Längsrichtung Taschenrechner

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Phasendiagramme und Phasentransformationen

✖Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit.ⓘ Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit [E_m]			+10% -10%
✖Volumenanteil der Fasern in faserverstärktem Verbundwerkstoff.ⓘ Volumenanteil der Ballaststoffe [V_f]			+10% -10%
✖Elastizitätsmodul von Fasern in Verbundwerkstoffen (faserverstärkter Verbundwerkstoff).ⓘ Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen [E_f]			+10% -10%

✖Elastizitätsmodul des Verbundwerkstoffs in Längsrichtung, der hier betrachtete Verbundwerkstoff ist ausgerichtet und faserverstärkter Verbundwerkstoff.ⓘ Elastizitätsmodul des Komposits in Längsrichtung [E_cl]

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Formel

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Elastizitätsmodul des Komposits in Längsrichtung

Formel

`"E"_{"cl"} = "E"_{"m"}*(1-"V"_{"f"})+"E"_{"f"}*"V"_{"f"}`

Beispiel

`"19.5GPa"="4GPa"*(1-"0.5")+"35GPa"*"0.5"`

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Elastizitätsmodul des Komposits in Längsrichtung Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Elastizitätsmodul von Young in Längsrichtung = Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)+Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen*Volumenanteil der Ballaststoffe
E_cl = E_m*(1-V_f)+E_f*V_f
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

Elastizitätsmodul von Young in Längsrichtung - (Gemessen in Pascal) - Elastizitätsmodul des Verbundwerkstoffs in Längsrichtung, der hier betrachtete Verbundwerkstoff ist ausgerichtet und faserverstärkter Verbundwerkstoff.
Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit - (Gemessen in Pascal) - Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit.
Volumenanteil der Ballaststoffe - Volumenanteil der Fasern in faserverstärktem Verbundwerkstoff.
Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen - (Gemessen in Pascal) - Elastizitätsmodul von Fasern in Verbundwerkstoffen (faserverstärkter Verbundwerkstoff).

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit: 4 Gigapascal --> 4000000000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Volumenanteil der Ballaststoffe: 0.5 --> Keine Konvertierung erforderlich
Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen: 35 Gigapascal --> 35000000000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

E_cl = E_m*(1-V_f)+E_f*V_f --> 4000000000*(1-0.5)+35000000000*0.5

Auswerten ... ...

E_cl = 19500000000

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

19500000000 Pascal -->19.5 Gigapascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

19.5 Gigapascal <-- Elastizitätsmodul von Young in Längsrichtung

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Hariharan VS

Indisches Institut für Technologie (ICH S), Chennai

Hariharan VS hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Team Softusvista

Softusvista Office (Pune), Indien

Team Softusvista hat diesen Rechner und 1100+ weitere Rechner verifiziert!

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Elastizitätsmodul des Komposits in Querrichtung

Gehen Elastizitätsmodul in Querrichtung = (Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit*Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen)/(Volumenanteil der Ballaststoffe*Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit+(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)*Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen)

Längsfestigkeit des diskontinuierlichen faserverstärkten Verbundwerkstoffs (weniger als die kritische Länge)

Gehen Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs (diskontinuierliche Faser weniger als lc) = (Volumenanteil der Ballaststoffe*Faserlänge*Kritische Scherspannung/Faserdurchmesser)+Stress in der Matrix*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)

Längsfestigkeit von diskontinuierlichem faserverstärktem Verbundwerkstoff

Gehen Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs (diskontinuierliche Faser) = Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Ballaststoffe*(1-(Kritische Faserlänge/(2*Faserlänge)))+Stress in der Matrix*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)

Elastizitätsmodul des Komposits in Längsrichtung

Gehen Elastizitätsmodul von Young in Längsrichtung = Elastizitätsmodul der Matrix im Komposit*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)+Elastizitätsmodul der Faser in Verbundwerkstoffen*Volumenanteil der Ballaststoffe

Elastizitätsmodul von porösem Material

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

Gehen Anzahl der Schottky-Defekte = Anzahl der Atomstellen*exp(-Aktivierungsenergie für die Schottky-Bildung/(2*Universelle Gas Konstante*Temperatur))

Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs

Gehen Längsfestigkeit des Verbundwerkstoffs = Stress in der Matrix*(1-Volumenanteil der Ballaststoffe)+Zugfestigkeit der Faser*Volumenanteil der Ballaststoffe

Prozent ionischer Charakter

Gehen Prozent ionischer Charakter = 100*(1-exp(-0.25*(Elektronegativität von Element A.-Elektronegativität von Element B.)^2))

Kritische Faserlänge

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

Elastizitätsmodul aus Schermodul

Gehen Elastizitätsmodul = 2*Schermodul*(1+Poisson-Zahl)

Elastizitätsmodul des Komposits in Längsrichtung Formel

Annahmen verwendet

Die Faser-Matrix-Grenzflächenbindung ist sehr gut, so dass die Verformung von Matrix und Fasern gleich ist (ein Isostrain-Zustand). Unter diesen Bedingungen ist die vom Verbund getragene Gesamtlast gleich der Summe der von der Matrixphase und der Faserphase getragenen Lasten.

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