Resistencia longitudinal del compuesto reforzado con fibra discontinua (menos de la longitud crítica) Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua menor que lc) = (Fracción de volumen de fibra*Longitud de la fibra*Esfuerzo cortante crítico/Diámetro de fibra)+Estrés en Matrix*(1-Fracción de volumen de fibra)
σcd' = (Vf*l*τc/d)+τm*(1-Vf)
Esta fórmula usa 6 Variables
Variables utilizadas
Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua menor que lc) - (Medido en Pascal) - La resistencia longitudinal del material compuesto (fibra discontinua menor que lc), que es la longitud de la fibra, es menor que la longitud crítica en el material compuesto reforzado con fibra alineada discontinua.
Fracción de volumen de fibra - Fracción de volumen de fibra en compuesto reforzado con fibra.
Longitud de la fibra - (Medido en Metro) - Longitud de fibra presente en composite
Esfuerzo cortante crítico - (Medido en Pascal) - El esfuerzo cortante crítico es la fuerza de unión fibra-matriz o el esfuerzo cortante de fluencia de la matriz, el que sea menor.
Diámetro de fibra - (Medido en Metro) - Diámetro de fibra en los compuestos reforzados con fibra.
Estrés en Matrix - (Medido en Pascal) - El estrés en la matriz es el estrés en la falla del compuesto.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Fracción de volumen de fibra: 0.5 --> No se requiere conversión
Longitud de la fibra: 0.001 Metro --> 0.001 Metro No se requiere conversión
Esfuerzo cortante crítico: 80 megapascales --> 80000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Diámetro de fibra: 0.01 Milímetro --> 1E-05 Metro (Verifique la conversión aquí)
Estrés en Matrix: 70 megapascales --> 70000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
σcd' = (Vf*l*τc/d)+τm*(1-Vf) --> (0.5*0.001*80000000/1E-05)+70000000*(1-0.5)
Evaluar ... ...
σcd' = 4035000000
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
4035000000 Pascal -->4035 megapascales (Verifique la conversión aquí)
RESPUESTA FINAL
4035 megapascales <-- Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua menor que lc)
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

Creado por Hariharan VS
Instituto Indio de Tecnología (IIT), Chennai
¡Hariharan VS ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!
Verificada por Equipo Softusvista
Oficina Softusvista (Pune), India
¡Equipo Softusvista ha verificado esta calculadora y 1100+ más calculadoras!

10+ Cerámica y composites Calculadoras

Módulo de Young de material compuesto en dirección transversal
Vamos Módulo de Young en dirección transversal = (Módulo de matriz de Young en compuesto*Módulo de Young de fibra en composite)/(Fracción de volumen de fibra*Módulo de matriz de Young en compuesto+(1-Fracción de volumen de fibra)*Módulo de Young de fibra en composite)
Resistencia longitudinal de composite discontinuo reforzado con fibra
Vamos Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua) = Resistencia a la tracción de la fibra*Fracción de volumen de fibra*(1-(Longitud crítica de fibra/(2*Longitud de la fibra)))+Estrés en Matrix*(1-Fracción de volumen de fibra)
Resistencia longitudinal del compuesto reforzado con fibra discontinua (menos de la longitud crítica)
Vamos Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua menor que lc) = (Fracción de volumen de fibra*Longitud de la fibra*Esfuerzo cortante crítico/Diámetro de fibra)+Estrés en Matrix*(1-Fracción de volumen de fibra)
Módulo de Young de material poroso
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))
Módulo de Young de composite en dirección longitudinal
Vamos Módulo de Young de composite en dirección longitudinal = Módulo de matriz de Young en compuesto*(1-Fracción de volumen de fibra)+Módulo de Young de fibra en composite*Fracción de volumen de fibra
Concentración de defectos de Schottky
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))
Resistencia longitudinal del compuesto
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
Carácter iónico porcentual
Vamos Porcentaje de carácter iónico = 100*(1-exp(-0.25*(Electronegatividad del elemento A-Electronegatividad del elemento B)^2))
Longitud crítica de fibra
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
Vamos El módulo de Young = 2*Módulo de corte*(1+El coeficiente de Poisson)

Resistencia longitudinal del compuesto reforzado con fibra discontinua (menos de la longitud crítica) Fórmula

Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua menor que lc) = (Fracción de volumen de fibra*Longitud de la fibra*Esfuerzo cortante crítico/Diámetro de fibra)+Estrés en Matrix*(1-Fracción de volumen de fibra)
σcd' = (Vf*l*τc/d)+τm*(1-Vf)

Compuestos reforzados con fibra discontinua y alineada

Aunque la eficiencia del refuerzo es menor para fibras discontinuas que para fibras continuas, los compuestos de fibras discontinuas y alineadas son cada vez más importantes en el mercado comercial. Las fibras de vidrio picadas se utilizan con mayor frecuencia; sin embargo, también se emplean fibras discontinuas de carbono y aramida. Estos compuestos de fibra corta se pueden producir con módulos de elasticidad y resistencia a la tracción que se acercan al 90% y 50%, respectivamente, de sus contrapartes de fibra continua.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!