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

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
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)
σcd' = (Vf*l*τc/d)+τm*(1-Vf)
Cette formule utilise 6 Variables
Variables utilisées
Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue inférieure à lc) - (Mesuré en Pascal) - La résistance longitudinale du composite (fibre discontinue inférieure à lc) qui est la longueur de la fibre est plus petite que la longueur critique dans le composite renforcé de fibres alignées discontinues.
Fraction volumique de fibres - Fraction volumique de fibre dans un composite renforcé de fibres.
Longueur de fibre - (Mesuré en Mètre) - Longueur de fibre présente dans le composite
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.
Diamètre de fibre - (Mesuré en Mètre) - Diamètre des fibres dans les composites renforcés de fibres.
Contrainte dans la matrice - (Mesuré en Pascal) - La contrainte dans la matrice est la contrainte à la rupture du composite.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Fraction volumique de fibres: 0.5 --> Aucune conversion requise
Longueur de fibre: 0.001 Mètre --> 0.001 Mètre Aucune conversion requise
Contrainte de cisaillement critique: 80 Mégapascal --> 80000000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)
Diamètre de fibre: 0.01 Millimètre --> 1E-05 Mètre (Vérifiez la conversion ici)
Contrainte dans la matrice: 70 Mégapascal --> 70000000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
σcd' = (Vf*l*τc/d)+τm*(1-Vf) --> (0.5*0.001*80000000/1E-05)+70000000*(1-0.5)
Évaluer ... ...
σcd' = 4035000000
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
4035000000 Pascal -->4035 Mégapascal (Vérifiez la conversion ici)
RÉPONSE FINALE
4035 Mégapascal <-- Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue inférieure à lc)
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

Créé par Hariharan VS
Institut indien de technologie (IIT), Chennai
Hariharan VS a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!
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)

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

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)
σcd' = (Vf*l*τc/d)+τm*(1-Vf)

Composites discontinus et alignés renforcés de fibres

Même si l'efficacité du renforcement est plus faible pour les fibres discontinues que pour les fibres continues, les composites de fibres discontinues et alignées deviennent de plus en plus importants sur le marché commercial. Les fibres de verre hachées sont les plus utilisées; cependant, des fibres discontinues de carbone et d'aramide sont également employées. Ces composites à fibres courtes peuvent être produits avec des modules d'élasticité et des résistances à la traction qui approchent respectivement 90% et 50% de leurs équivalents à fibres continues.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!