Resistenza longitudinale del composito calcolatrice

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Ceramica e Compositi

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Diagrammi di fase e trasformazioni di fase

✖Lo stress nella matrice è lo stress al cedimento del composito.ⓘ Lo stress in Matrix [τ_m]			+10% -10%
✖Frazione volumetrica di fibra in composito rinforzato con fibra.ⓘ Frazione volumetrica della fibra [V_f]			+10% -10%
✖Resistenza alla trazione della fibra nel composito fibrorinforzato.ⓘ Resistenza alla trazione della fibra [σ_f]			+10% -10%

✖Resistenza longitudinale del composito, ovvero composito allineato e continuo rinforzato con fibre.ⓘ Resistenza longitudinale del composito [σ_cl]

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Formula

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Resistenza longitudinale del composito

Formula

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

Esempio

`"31.865MPa"="70.1MPa"*(1-"0.6")+"6.375MPa"*"0.6"`

Calcolatrice

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Resistenza longitudinale del composito Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Resistenza longitudinale del composito = Lo stress in Matrix*(1-Frazione volumetrica della fibra)+Resistenza alla trazione della fibra*Frazione volumetrica della fibra
σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f
Questa formula utilizza 4 Variabili

Variabili utilizzate

Resistenza longitudinale del composito - (Misurato in Pascal) - Resistenza longitudinale del composito, ovvero composito allineato e continuo rinforzato con fibre.
Lo stress in Matrix - (Misurato in Pascal) - Lo stress nella matrice è lo stress al cedimento del composito.
Frazione volumetrica della fibra - Frazione volumetrica di fibra in composito rinforzato con fibra.
Resistenza alla trazione della fibra - (Misurato in Pascal) - Resistenza alla trazione della fibra nel composito fibrorinforzato.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Lo stress in Matrix: 70.1 Megapascal --> 70100000 Pascal (Controlla la conversione qui)
Frazione volumetrica della fibra: 0.6 --> Nessuna conversione richiesta
Resistenza alla trazione della fibra: 6.375 Megapascal --> 6375000 Pascal (Controlla la conversione qui)

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f --> 70100000*(1-0.6)+6375000*0.6

Valutare ... ...

σ_cl = 31865000

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

31865000 Pascal -->31.865 Megapascal (Controlla la conversione qui)

RISPOSTA FINALE

31.865 Megapascal <-- Resistenza longitudinale del composito

(Calcolo completato in 00.020 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Hariharan VS

Istituto indiano di tecnologia (IO ESSO), Chennai

Hariharan VS ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da Team Softusvista

Ufficio Softusvista (Pune), India

Team Softusvista ha verificato questa calcolatrice e altre 1100+ altre calcolatrici!

< 10+ Ceramica e Compositi Calcolatrici

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)

< 12 Compositi a matrice polimerica Calcolatrici

Frazione di volume di Matrix da EM di Composite (direzione trasversale)

Partire Frazione di volume della matrice = Modulo elastico della matrice/Composito con modulo elastico (direzione trasversale)-(Modulo elastico della matrice*Frazione volumetrica della fibra)/Modulo elastico della fibra

Frazione di volume di fibra da EM di composito (direzione trasversale)

Partire Frazione volumetrica della fibra = Modulo elastico della fibra/Composito con modulo elastico (direzione trasversale)-(Frazione di volume della matrice*Modulo elastico della fibra)/Modulo elastico della matrice

Frazione volumetrica della fibra dalla resistenza alla trazione longitudinale del composito

Partire Frazione volumetrica della fibra = (Resistenza alla trazione della matrice-Resistenza longitudinale del composito)/(Resistenza alla trazione della matrice-Resistenza alla trazione della fibra)

Resistenza alla trazione della matrice data la resistenza alla trazione longitudinale del composito

Partire Resistenza alla trazione della matrice = (Resistenza longitudinale del composito-Resistenza alla trazione della fibra*Frazione volumetrica della fibra)/(1-Frazione volumetrica della fibra)

Resistenza alla trazione della fibra dalla resistenza alla trazione longitudinale del composito

Partire Resistenza alla trazione della fibra = (Resistenza longitudinale del composito-Resistenza alla trazione della matrice*(1-Frazione volumetrica della fibra))/Frazione volumetrica della fibra

Frazione di volume della matrice da E del composito (direzione longitudinale)

Partire Frazione di volume della matrice = (Composito con modulo elastico (direzione longitudinale)-Modulo elastico della fibra*Frazione volumetrica della fibra)/Modulo elastico della matrice

Frazione di volume di fibra da EM di composito (direzione longitudinale)

Partire Frazione volumetrica della fibra = (Composito con modulo elastico (direzione longitudinale)-Modulo elastico della matrice*Frazione di volume della matrice)/Modulo elastico della fibra

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

Forza di legame fibra-matrice data la lunghezza critica della fibra

Partire Forza di legame della matrice fibrosa = (Resistenza alla trazione della fibra*Diametro della fibra)/(2*Lunghezza critica della fibra)

Resistenza alla trazione della fibra data la lunghezza critica della fibra

Partire Resistenza alla trazione della fibra = (2*Lunghezza critica della fibra*Forza di legame della matrice fibrosa)/Diametro della fibra

Diametro della fibra data la lunghezza critica della fibra

Partire Diametro della fibra = (Lunghezza critica della fibra*2*Forza di legame della matrice fibrosa)/Resistenza alla trazione della fibra

Lunghezza critica della fibra

Partire Lunghezza critica della fibra = Resistenza alla trazione della fibra*Diametro della fibra/(2*Sollecitazione di taglio critica)

Resistenza longitudinale del composito Formula

Resistenza longitudinale del composito = Lo stress in Matrix*(1-Frazione volumetrica della fibra)+Resistenza alla trazione della fibra*Frazione volumetrica della fibra
σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f

Presupposti utilizzati

Se si presume che la tensione sulla fibra sia maggiore della tensione sulla matrice, le fibre falliranno prima della matrice. Una volta che le fibre si sono fratturate, la maggior parte del carico sopportato dalle fibre viene ora trasferita alla matrice.

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