Módulo de Young de material compuesto en dirección transversal Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
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)
Ect = (Em*Ef)/(Vf*Em+(1-Vf)*Ef)
Esta fórmula usa 4 Variables
Variables utilizadas
Módulo de Young en dirección transversal - (Medido en Pascal) - Módulo de Young en dirección transversal, el compuesto considerado aquí es un compuesto reforzado con fibras continuas y alineadas.
Módulo de matriz de Young en compuesto - (Medido en Pascal) - Módulo de matriz de Young en material compuesto.
Módulo de Young de fibra en composite - (Medido en Pascal) - Módulo de Young de fibra en composite (composite reforzado con fibra).
Fracción de volumen de fibra - Fracción de volumen de fibra en compuesto 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)
Módulo de Young de fibra en composite: 35 Gigapascal --> 35000000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Fracción de volumen de fibra: 0.5 --> No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Ect = (Em*Ef)/(Vf*Em+(1-Vf)*Ef) --> (4000000000*35000000000)/(0.5*4000000000+(1-0.5)*35000000000)
Evaluar ... ...
Ect = 7179487179.48718
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
7179487179.48718 Pascal -->7.17948717948718 Gigapascal (Verifique la conversión aquí)
RESPUESTA FINAL
7.17948717948718 7.179487 Gigapascal <-- Módulo de Young en dirección transversal
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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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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 material compuesto en dirección transversal Fórmula

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)
Ect = (Em*Ef)/(Vf*Em+(1-Vf)*Ef)

Supuestos utilizados

La carga se aplica en un ángulo de 90 grados con respecto a la dirección de alineación de la fibra, por lo que la tensión a la que se exponen tanto el material compuesto como las dos fases es la misma (estado de isostress).

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