Resistenza longitudinale del composito rinforzato con fibre discontinue (lunghezza inferiore alla lunghezza critica) Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Resistenza longitudinale del composito (fibra discontinua inferiore a lc) = (Frazione volumetrica della fibra*Lunghezza della fibra*Sforzo di taglio critico/Diametro fibra)+Stress in Matrix*(1-Frazione volumetrica della fibra)
σcd' = (Vf*l*τc/d)+τm*(1-Vf)
Questa formula utilizza 6 Variabili
Variabili utilizzate
Resistenza longitudinale del composito (fibra discontinua inferiore a lc) - (Misurato in Pascal) - La resistenza longitudinale del composito (fibra discontinua inferiore a lc), ovvero la lunghezza della fibra è inferiore alla lunghezza critica nel composito rinforzato con fibre allineate discontinue.
Frazione volumetrica della fibra - Frazione volumetrica di fibra in composito rinforzato con fibra.
Lunghezza della fibra - (Misurato in metro) - Lunghezza della fibra presente nel composito
Sforzo di taglio critico - (Misurato in Pascal) - La sollecitazione di taglio critica è la forza di legame fibra-matrice o la sollecitazione di snervamento al taglio della matrice, a seconda di quale sia inferiore.
Diametro fibra - (Misurato in metro) - Diametro delle fibre nei compositi fibrorinforzati.
Stress in Matrix - (Misurato in Pascal) - La sollecitazione in matrice è la sollecitazione al cedimento del composito.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Frazione volumetrica della fibra: 0.5 --> Nessuna conversione richiesta
Lunghezza della fibra: 0.001 metro --> 0.001 metro Nessuna conversione richiesta
Sforzo di taglio critico: 80 Megapascal --> 80000000 Pascal (Controlla la conversione qui)
Diametro fibra: 0.01 Millimetro --> 1E-05 metro (Controlla la conversione qui)
Stress in Matrix: 70 Megapascal --> 70000000 Pascal (Controlla la conversione qui)
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
σcd' = (Vf*l*τc/d)+τm*(1-Vf) --> (0.5*0.001*80000000/1E-05)+70000000*(1-0.5)
Valutare ... ...
σcd' = 4035000000
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
4035000000 Pascal -->4035 Megapascal (Controlla la conversione qui)
RISPOSTA FINALE
4035 Megapascal <-- Resistenza longitudinale del composito (fibra discontinua inferiore a lc)
(Calcolo completato in 00.020 secondi)

Titoli di coda

Creato da Hariharan VS
Istituto indiano di tecnologia (IO ESSO), Chennai
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Verificato da Team Softusvista
Ufficio Softusvista (Pune), India
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Modulo di Young del composito in direzione trasversale
Partire Modulo di Young in direzione trasversale = (Modulo di matrice di Young in composito*Modulo di Young della fibra in composito)/(Frazione volumetrica della fibra*Modulo di matrice di Young in composito+(1-Frazione volumetrica della fibra)*Modulo di Young della fibra in composito)
Resistenza longitudinale del composito fibrorinforzato discontinuo
Partire Resistenza longitudinale del composito (fibra discontinua) = Resistenza alla trazione della fibra*Frazione volumetrica della fibra*(1-(Lunghezza critica della fibra/(2*Lunghezza della fibra)))+Stress in Matrix*(1-Frazione volumetrica della fibra)
Resistenza longitudinale del composito rinforzato con fibre discontinue (lunghezza inferiore alla lunghezza critica)
Partire Resistenza longitudinale del composito (fibra discontinua inferiore a lc) = (Frazione volumetrica della fibra*Lunghezza della fibra*Sforzo di taglio critico/Diametro fibra)+Stress in Matrix*(1-Frazione volumetrica della fibra)
Modulo di Young del composito in direzione longitudinale
Partire Modulo di Young del composito in direzione longitudinale = Modulo di matrice di Young in composito*(1-Frazione volumetrica della fibra)+Modulo di Young della fibra in composito*Frazione volumetrica della fibra
Modulo di Young del materiale poroso
Partire Modulo di Young del materiale poroso = Modulo di Young di materiale non poroso*(1-(0.019*Percentuale volumetrica di porosità)+(0.00009*Percentuale volumetrica di porosità*Percentuale volumetrica di porosità))
Concentrazione dei difetti di Schottky
Partire Numero di difetti Schottky = Numero di siti atomici*exp(-Energia di attivazione per la formazione di Schottky/(2*Costante di gas universale*Temperatura))
Resistenza longitudinale del composito
Partire Resistenza longitudinale del composito = Lo stress in Matrix*(1-Frazione volumetrica della fibra)+Resistenza alla trazione della fibra*Frazione volumetrica della fibra
Lunghezza critica della fibra
Partire Lunghezza critica della fibra = Resistenza alla trazione della fibra*Diametro della fibra/(2*Sollecitazione di taglio critica)
Carattere ionico percentuale
Partire Carattere ionico percentuale = 100*(1-exp(-0.25*(Elettronegatività dell'elemento A-Elettronegatività dell'elemento B)^2))
Modulo di Young dal modulo di taglio
Partire Modulo di Young = 2*Modulo di taglio*(1+Rapporto di Poisson)

Resistenza longitudinale del composito rinforzato con fibre discontinue (lunghezza inferiore alla lunghezza critica) Formula

Resistenza longitudinale del composito (fibra discontinua inferiore a lc) = (Frazione volumetrica della fibra*Lunghezza della fibra*Sforzo di taglio critico/Diametro fibra)+Stress in Matrix*(1-Frazione volumetrica della fibra)
σcd' = (Vf*l*τc/d)+τm*(1-Vf)

Compositi rinforzati con fibre discontinue e allineate

Anche se l'efficienza del rinforzo è inferiore per le fibre discontinue rispetto a quelle continue, i compositi di fibre discontinue e allineate stanno diventando sempre più importanti nel mercato commerciale. Le fibre di vetro tritate sono utilizzate più ampiamente; tuttavia, vengono impiegate anche fibre discontinue di carbonio e aramide. Questi compositi a fibra corta possono essere prodotti con moduli di elasticità e resistenza alla trazione che si avvicinano rispettivamente al 90% e al 50% delle loro controparti in fibra continua.

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