Calculadora Módulo de Young de composite en dirección longitudinal

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Diagramas de fase y transformaciones de fase

✖Módulo de matriz de Young en material compuesto.ⓘ Módulo de matriz de Young en compuesto [E_m]			+10% -10%
✖Fracción de volumen de fibra en compuesto reforzado con fibra.ⓘ Fracción de volumen de fibra [V_f]			+10% -10%
✖Módulo de Young de fibra en composite (composite reforzado con fibra).ⓘ Módulo de Young de fibra en composite [E_f]			+10% -10%

✖Módulo de Young de material compuesto en dirección longitudinal, el material compuesto aquí considerado está alineado y reforzado con fibra.ⓘ Módulo de Young de composite en dirección longitudinal [E_cl]

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Fórmula

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Módulo de Young de composite en dirección longitudinal

Fórmula

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

Ejemplo

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

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Módulo de Young de composite en dirección longitudinal Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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
E_cl = E_m*(1-V_f)+E_f*V_f
Esta fórmula usa 4 Variables

Variables utilizadas

Módulo de Young de composite en dirección longitudinal - (Medido en Pascal) - Módulo de Young de material compuesto en dirección longitudinal, el material compuesto aquí considerado está alineado y reforzado con fibra.
Módulo de matriz de Young en compuesto - (Medido en Pascal) - Módulo de matriz de Young en material compuesto.
Fracción de volumen de fibra - Fracción de volumen de fibra en compuesto reforzado con fibra.
Módulo de Young de fibra en composite - (Medido en Pascal) - Módulo de Young de fibra en composite (composite reforzado con fibra).

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

Módulo de matriz de Young en compuesto: 4 Gigapascal --> 4000000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Fracción de volumen de fibra: 0.5 --> No se requiere conversión
Módulo de Young de fibra en composite: 35 Gigapascal --> 35000000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

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

Evaluar ... ...

E_cl = 19500000000

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

19500000000 Pascal -->19.5 Gigapascal (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

19.5 Gigapascal <-- Módulo de Young de composite en dirección longitudinal

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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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!

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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)

Módulo de Young de composite en dirección longitudinal Fórmula

Supuestos utilizados

La unión interfacial fibra-matriz es muy buena, de modo que la deformación tanto de la matriz como de las fibras es la misma (una condición de isostrain). En estas condiciones, la carga total soportada por el material compuesto es igual a la suma de las cargas soportadas por la fase de matriz y la fase de fibra.

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