Longueur de fibre critique Calculatrice

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✖Résistance à la traction de la fibre dans le composite renforcé de fibres.ⓘ Résistance à la traction de la fibre [σ_f]			+10% -10%
✖Diamètre des fibres dans les composites renforcés de fibres.ⓘ Diamètre des fibres [d]			+10% -10%
✖La contrainte de cisaillement critique est soit la résistance de liaison fibre-matrice, soit la limite d'élasticité en cisaillement de la matrice, selon la valeur la plus faible.ⓘ Contrainte de cisaillement critique [τ_c]			+10% -10%

✖Longueur de fibre critique nécessaire au renforcement et au raidissement efficaces du matériau composite.ⓘ Longueur de fibre critique [l_c]

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Formule

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Longueur de fibre critique

Formule

`"l"_{"c"} = "σ"_{"f"}*"d"/(2*"τ"_{"c"})`

Exemple

`"10.5897mm"="6.375MPa"*"10mm"/(2*"3.01MPa")`

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Longueur de fibre critique Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Longueur de fibre critique = Résistance à la traction de la fibre*Diamètre des fibres/(2*Contrainte de cisaillement critique)
l_c = σ_f*d/(2*τ_c)
Cette formule utilise 4 Variables

Variables utilisées

Longueur de fibre critique - (Mesuré en Mètre) - Longueur de fibre critique nécessaire au renforcement et au raidissement efficaces du matériau composite.
Résistance à la traction de la fibre - (Mesuré en Pascal) - Résistance à la traction de la fibre dans le composite renforcé de fibres.
Diamètre des fibres - (Mesuré en Mètre) - Diamètre des fibres dans les composites renforcés de fibres.
Contrainte de cisaillement critique - (Mesuré en Pascal) - La contrainte de cisaillement critique est soit la résistance de liaison fibre-matrice, soit la limite d'élasticité en cisaillement de la matrice, selon la valeur la plus faible.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Résistance à la traction de la fibre: 6.375 Mégapascal --> 6375000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)
Diamètre des fibres: 10 Millimètre --> 0.01 Mètre (Vérifiez la conversion ici)
Contrainte de cisaillement critique: 3.01 Mégapascal --> 3010000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

l_c = σ_f*d/(2*τ_c) --> 6375000*0.01/(2*3010000)

Évaluer ... ...

l_c = 0.0105897009966777

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.0105897009966777 Mètre -->10.5897009966777 Millimètre (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

10.5897009966777 ≈ 10.5897 Millimètre <-- Longueur de fibre critique

(Calcul effectué en 00.020 secondes)

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Crédits

Créé par Hariharan VS

Institut indien de technologie (IIT), Chennai

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Vérifié par Équipe Softusvista

Bureau de Softusvista (Pune), Inde

Équipe Softusvista a validé cette calculatrice et 1100+ autres calculatrices!

< 10+ Céramiques et composites Calculatrices

Module de Young du composite dans la direction transversale

Aller Module de Young dans le sens transversal = (Module de Young de la matrice en composite*Module de Young de la fibre dans le composite)/(Fraction volumique de fibres*Module de Young de la matrice en composite+(1-Fraction volumique de fibres)*Module de Young de la fibre dans le composite)

Résistance longitudinale du composite renforcé de fibres discontinues

Aller Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue) = Résistance à la traction de la fibre*Fraction volumique de fibres*(1-(Longueur de fibre critique/(2*Longueur de fibre)))+Contrainte dans la matrice*(1-Fraction volumique de fibres)

Résistance longitudinale du composite renforcé de fibres discontinues (inférieure à la longueur critique)

Aller Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue inférieure à lc) = (Fraction volumique de fibres*Longueur de fibre*Contrainte de cisaillement critique/Diamètre de fibre)+Contrainte dans la matrice*(1-Fraction volumique de fibres)

Module de Young du composite dans la direction longitudinale

Aller Module de Young du composite dans la direction longitudinale = Module de Young de la matrice en composite*(1-Fraction volumique de fibres)+Module de Young de la fibre dans le composite*Fraction volumique de fibres

Module de Young du matériau poreux

Aller Module de Young du matériau poreux = Module de Young du matériau non poreux*(1-(0.019*Pourcentage en volume de la porosité)+(0.00009*Pourcentage en volume de la porosité*Pourcentage en volume de la porosité))

Concentration de défaut de Schottky

Aller Nombre de défauts Schottky = Nombre de sites atomiques*exp(-Énergie d'activation pour la formation de Schottky/(2*Constante du gaz universel*Température))

Résistance longitudinale du composite

Aller Résistance longitudinale du composite = Contrainte dans la matrice*(1-Fraction volumique de fibres)+Résistance à la traction de la fibre*Fraction volumique de fibres

Longueur de fibre critique

Aller Longueur de fibre critique = Résistance à la traction de la fibre*Diamètre des fibres/(2*Contrainte de cisaillement critique)

Pourcentage de caractère ionique

Aller Pourcentage de caractère ionique = 100*(1-exp(-0.25*(Electronégativité de l'élément A-Electronégativité de l'élément B)^2))

Module de Young à partir du module de cisaillement

Aller Module d'Young = 2*Module de cisaillement*(1+Coefficient de Poisson)

< 12 Composites à matrice polymère Calculatrices

Fraction volumique de la matrice à partir de l'EM du composite (direction transversale)

Aller Fraction volumique de la matrice = Module élastique de la matrice/Composite à module élastique (direction transversale)-(Module élastique de la matrice*Fraction volumique de fibres)/Module élastique de la fibre

Fraction volumique de fibre de EM de composite (direction transversale)

Aller Fraction volumique de fibres = Module élastique de la fibre/Composite à module élastique (direction transversale)-(Fraction volumique de la matrice*Module élastique de la fibre)/Module élastique de la matrice

Fraction volumique de fibre à partir de la résistance à la traction longitudinale du composite

Aller Fraction volumique de fibres = (Résistance à la traction de la matrice-Résistance longitudinale du composite)/(Résistance à la traction de la matrice-Résistance à la traction de la fibre)

Fraction volumique de la matrice à partir de E du composite (direction longitudinale)

Aller Fraction volumique de la matrice = (Composite à module élastique (direction longitudinale)-Module élastique de la fibre*Fraction volumique de fibres)/Module élastique de la matrice

Fraction volumique de fibre à partir de l'EM du composite (direction longitudinale)

Aller Fraction volumique de fibres = (Composite à module élastique (direction longitudinale)-Module élastique de la matrice*Fraction volumique de la matrice)/Module élastique de la fibre

Résistance à la traction de la fibre à partir de la résistance à la traction longitudinale du composite

Aller Résistance à la traction de la fibre = (Résistance longitudinale du composite-Résistance à la traction de la matrice*(1-Fraction volumique de fibres))/Fraction volumique de fibres

Résistance à la traction de la matrice donnée Résistance à la traction longitudinale du composite

Aller Résistance à la traction de la matrice = (Résistance longitudinale du composite-Résistance à la traction de la fibre*Fraction volumique de fibres)/(1-Fraction volumique de fibres)

Résistance longitudinale du composite

Aller Résistance longitudinale du composite = Contrainte dans la matrice*(1-Fraction volumique de fibres)+Résistance à la traction de la fibre*Fraction volumique de fibres

Longueur de fibre critique

Aller Longueur de fibre critique = Résistance à la traction de la fibre*Diamètre des fibres/(2*Contrainte de cisaillement critique)

Force de liaison fibre-matrice compte tenu de la longueur critique de la fibre

Aller Force de liaison fibre-matrice = (Résistance à la traction de la fibre*Diamètre des fibres)/(2*Longueur de fibre critique)

Résistance à la traction de la fibre compte tenu de la longueur de fibre critique

Aller Résistance à la traction de la fibre = (2*Longueur de fibre critique*Force de liaison fibre-matrice)/Diamètre des fibres

Diamètre de fibre donné Longueur de fibre critique

Aller Diamètre des fibres = (Longueur de fibre critique*2*Force de liaison fibre-matrice)/Résistance à la traction de la fibre

Longueur de fibre critique Formule

Longueur de fibre critique = Résistance à la traction de la fibre*Diamètre des fibres/(2*Contrainte de cisaillement critique)
l_c = σ_f*d/(2*τ_c)

Fibres continues et discontinues

Les fibres dont la longueur est supérieure à 15 fois la longueur critique des fibres sont appelées fibres continues et les fibres de plus petite longueur sont appelées fibres discontinues.

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