Calculadora Resistencia longitudinal del compuesto

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Cerámica y composites Comportamiento y pruebas mecánicas Diagramas de fase y transformaciones de fase

✖La tensión en Matrix es la tensión en el momento de falla del compuesto.ⓘ Estrés en Matrix [τ_m]			+10% -10%
✖La fracción de volumen de fibra, también conocida como fracción de volumen de fibra o simplemente fracción de fibra, es una medida del volumen ocupado por las fibras dentro de un material compuesto.ⓘ Fracción de volumen de fibra [V_f]			+10% -10%
✖La resistencia a la tracción de la fibra se refiere a la tensión máxima que un material puede soportar mientras se estira o se tira antes de romperse.ⓘ Resistencia a la tracción de la fibra [σ_f]			+10% -10%

✖Resistencia longitudinal del compuesto a su resistencia a lo largo de la dirección de las fibras o refuerzo.ⓘ Resistencia longitudinal del compuesto [σ_cl]

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Resistencia longitudinal del compuesto Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Resistencia longitudinal del compuesto = Estrés en Matrix*(1-Fracción de volumen de fibra)+Resistencia a la tracción de la fibra*Fracción de volumen de fibra
σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f
Esta fórmula usa 4 Variables

Variables utilizadas

Resistencia longitudinal del compuesto - (Medido en Pascal) - Resistencia longitudinal del compuesto a su resistencia a lo largo de la dirección de las fibras o refuerzo.
Estrés en Matrix - (Medido en Pascal) - La tensión en Matrix es la tensión en el momento de falla del compuesto.
Fracción de volumen de fibra - La fracción de volumen de fibra, también conocida como fracción de volumen de fibra o simplemente fracción de fibra, es una medida del volumen ocupado por las fibras dentro de un material compuesto.
Resistencia a la tracción de la fibra - (Medido en Pascal) - La resistencia a la tracción de la fibra se refiere a la tensión máxima que un material puede soportar mientras se estira o se tira antes de romperse.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Estrés en Matrix: 70.1 megapascales --> 70100000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Fracción de volumen de fibra: 0.6 --> No se requiere conversión
Resistencia a la tracción de la fibra: 6.375 megapascales --> 6375000 Pascal (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f --> 70100000*(1-0.6)+6375000*0.6

Evaluar ... ...

σ_cl = 31865000

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

31865000 Pascal -->31.865 megapascales (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

31.865 megapascales <-- Resistencia longitudinal del compuesto

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Hariharan VS

Instituto Indio de Tecnología (IIT), Chennai

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Verificada por Equipo Softusvista

Oficina Softusvista (Pune), India

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< Cerámica y composites Calculadoras

Módulo de Young de material poroso

LaTeX Vamos Módulo de Young de material poroso = Módulo de Young de material no poroso*(1-(0.019*Porcentaje de volumen de porosidad)+(0.00009*Porcentaje de volumen de porosidad*Porcentaje de volumen de porosidad))

Concentración de defectos de Schottky

LaTeX Vamos Número de defectos de Schottky = Número de sitios atómicos*exp(-Energía de activación para la formación de Schottky/(2*Constante universal de gas*Temperatura))

Longitud crítica de fibra

LaTeX Vamos Longitud crítica de la fibra = Resistencia a la tracción de la fibra*Diámetro de fibra/(2*Esfuerzo cortante crítico)

Módulo de Young a partir del módulo de corte

LaTeX Vamos El módulo de Young = 2*Módulo de corte*(1+El coeficiente de Poisson)

< Compuestos de matriz polimérica Calculadoras

Fracción de volumen de la matriz de EM del compuesto (dirección longitudinal)

LaTeX Vamos Fracción de volumen de la matriz = (Compuesto de módulo elástico (dirección longitudinal)-Módulo elástico de fibra*Fracción de volumen de fibra)/Módulo elástico de matriz

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LaTeX Vamos Fuerza de unión de la matriz de fibra = (Resistencia a la tracción de la fibra*Diámetro de fibra)/(2*Longitud crítica de la fibra)

Resistencia a la tracción de la fibra dada la longitud crítica de la fibra

LaTeX Vamos Resistencia a la tracción de la fibra = (2*Longitud crítica de la fibra*Fuerza de unión de la matriz de fibra)/Diámetro de fibra

Diámetro de fibra dada la longitud crítica de fibra

LaTeX Vamos Diámetro de fibra = (Longitud crítica de la fibra*2*Fuerza de unión de la matriz de fibra)/Resistencia a la tracción de la fibra

Resistencia longitudinal del compuesto Fórmula

LaTeX Vamos

Resistencia longitudinal del compuesto = Estrés en Matrix*(1-Fracción de volumen de fibra)+Resistencia a la tracción de la fibra*Fracción de volumen de fibra
σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f

Supuestos utilizados

Si se supone que la tensión en la fibra es más que la tensión en la matriz, las fibras fallarán antes que la matriz. Una vez que las fibras se han fracturado, la mayor parte de la carga que soportan las fibras se transfiere ahora a la matriz.

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