Resistência longitudinal do composto Calculadora

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✖A tensão na matriz é a tensão na falha do compósito.ⓘ Estresse em Matrix [τ_m]			+10% -10%
✖Fração volumétrica de fibra em compósito reforçado com fibra.ⓘ Fração de Volume de Fibra [V_f]			+10% -10%
✖Resistência à tração da fibra no compósito reforçado com fibra.ⓘ Resistência à tração da fibra [σ_f]			+10% -10%

✖Resistência longitudinal do compósito, que é um compósito alinhado e contínuo reforçado com fibra.ⓘ Resistência longitudinal do composto [σ_cl]

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Fórmula

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Resistência longitudinal do composto

Fórmula

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

Exemplo

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

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Resistência longitudinal do composto Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Resistência Longitudinal do Composto = Estresse em Matrix*(1-Fração de Volume de Fibra)+Resistência à tração da fibra*Fração de Volume de Fibra
σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f
Esta fórmula usa 4 Variáveis

Variáveis Usadas

Resistência Longitudinal do Composto - (Medido em Pascal) - Resistência longitudinal do compósito, que é um compósito alinhado e contínuo reforçado com fibra.
Estresse em Matrix - (Medido em Pascal) - A tensão na matriz é a tensão na falha do compósito.
Fração de Volume de Fibra - Fração volumétrica de fibra em compósito reforçado com fibra.
Resistência à tração da fibra - (Medido em Pascal) - Resistência à tração da fibra no compósito reforçado com fibra.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Estresse em Matrix: 70.1 Megapascal --> 70100000 Pascal (Verifique a conversão aqui)
Fração de Volume de Fibra: 0.6 --> Nenhuma conversão necessária
Resistência à tração da fibra: 6.375 Megapascal --> 6375000 Pascal (Verifique a conversão aqui)

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

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

Avaliando ... ...

σ_cl = 31865000

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

31865000 Pascal -->31.865 Megapascal (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

31.865 Megapascal <-- Resistência Longitudinal do Composto

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Hariharan VS

Instituto Indiano de Tecnologia (IIT), Chennai

Hariharan VS criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Equipe Softusvista

Escritório Softusvista (Pune), Índia

Equipe Softusvista verificou esta calculadora e mais 1100+ calculadoras!

< 10+ Cerâmica e Compósitos Calculadoras

Módulo de Young do compósito na direção transversal

Vai Módulo de Young na direção transversal = (Módulo de Young da matriz em composto*Módulo de fibra de Young no composto)/(Fração de Volume de Fibra*Módulo de Young da matriz em composto+(1-Fração de Volume de Fibra)*Módulo de fibra de Young no composto)

Resistência longitudinal do compósito reforçado com fibra descontínua

Vai Resistência longitudinal do compósito (fibra descontínua) = Resistência à Tração da Fibra*Fração de Volume de Fibra*(1-(Comprimento Crítico da Fibra/(2*Comprimento da fibra)))+Estresse na Matriz*(1-Fração de Volume de Fibra)

Resistência longitudinal do compósito reforçado com fibra descontínua (menor que o comprimento crítico)

Vai Resistência longitudinal do composto (fibra descontínua menor que lc) = (Fração de Volume de Fibra*Comprimento da fibra*Tensão de Cisalhamento Crítica/Diâmetro da Fibra)+Estresse na Matriz*(1-Fração de Volume de Fibra)

Módulo de material poroso de Young

Vai Módulo de material poroso de Young = Módulo de Young de material não poroso*(1-(0.019*Porcentagem de Volume de Porosidade)+(0.00009*Porcentagem de Volume de Porosidade*Porcentagem de Volume de Porosidade))

Módulo de Young do compósito na direção longitudinal

Vai Módulo de Young do compósito na direção longitudinal = Módulo de Young da matriz em composto*(1-Fração de Volume de Fibra)+Módulo de fibra de Young no composto*Fração de Volume de Fibra

Concentração de Defeito Schottky

Vai Número de defeitos de Schottky = Número de sítios atômicos*exp(-Energia de ativação para a formação Schottky/(2*Constante de gás universal*Temperatura))

Resistência longitudinal do composto

Vai Resistência Longitudinal do Composto = Estresse em Matrix*(1-Fração de Volume de Fibra)+Resistência à tração da fibra*Fração de Volume de Fibra

Caráter iônico percentual

Vai Personagem Porcentagem Iônica = 100*(1-exp(-0.25*(Eletronegatividade do elemento A-Eletronegatividade do elemento B)^2))

Comprimento Crítico da Fibra

Vai Comprimento Crítico da Fibra = Resistência à tração da fibra*Diâmetro da fibra/(2*Tensão crítica de cisalhamento)

Módulo de Young do módulo de cisalhamento

Vai Módulo de Young = 2*Módulo de cisalhamento*(1+Razão de Poisson)

< 12 Compósitos de Matriz Polimérica Calculadoras

Fração de volume da matriz de EM de composto (direção transversal)

Vai Fração de Volume da Matriz = Módulo Elástico da Matriz/Composto de Módulo Elástico (Direção Transversal)-(Módulo Elástico da Matriz*Fração de Volume de Fibra)/Módulo Elástico de Fibra

Fração de Volume de Fibra de EM de Composto (Direção Transversal)

Vai Fração de Volume de Fibra = Módulo Elástico de Fibra/Composto de Módulo Elástico (Direção Transversal)-(Fração de Volume da Matriz*Módulo Elástico de Fibra)/Módulo Elástico da Matriz

Fração de Volume de Fibra da Resistência à Tração Longitudinal do Compósito

Vai Fração de Volume de Fibra = (Resistência à tração da matriz-Resistência Longitudinal do Composto)/(Resistência à tração da matriz-Resistência à tração da fibra)

Fração de Volume da Matriz de E do Composto (Direção Longitudinal)

Vai Fração de Volume da Matriz = (Composto de Módulo Elástico (Direção Longitudinal)-Módulo Elástico de Fibra*Fração de Volume de Fibra)/Módulo Elástico da Matriz

Fração de Volume de Fibra de EM de Composto (Direção Longitudinal)

Vai Fração de Volume de Fibra = (Composto de Módulo Elástico (Direção Longitudinal)-Módulo Elástico da Matriz*Fração de Volume da Matriz)/Módulo Elástico de Fibra

Resistência à tração da fibra a partir da resistência à tração longitudinal do compósito

Vai Resistência à tração da fibra = (Resistência Longitudinal do Composto-Resistência à tração da matriz*(1-Fração de Volume de Fibra))/Fração de Volume de Fibra

Resistência à tração da matriz dada a resistência à tração longitudinal do composto

Vai Resistência à tração da matriz = (Resistência Longitudinal do Composto-Resistência à tração da fibra*Fração de Volume de Fibra)/(1-Fração de Volume de Fibra)

Resistência longitudinal do composto

Vai Resistência Longitudinal do Composto = Estresse em Matrix*(1-Fração de Volume de Fibra)+Resistência à tração da fibra*Fração de Volume de Fibra

Força de ligação fibra-matriz dado o comprimento crítico da fibra

Vai Força de ligação fibra-matriz = (Resistência à tração da fibra*Diâmetro da fibra)/(2*Comprimento Crítico da Fibra)

Comprimento Crítico da Fibra

Vai Comprimento Crítico da Fibra = Resistência à tração da fibra*Diâmetro da fibra/(2*Tensão crítica de cisalhamento)

Resistência à tração da fibra dado o comprimento crítico da fibra

Vai Resistência à tração da fibra = (2*Comprimento Crítico da Fibra*Força de ligação fibra-matriz)/Diâmetro da fibra

Diâmetro da fibra dado o comprimento crítico da fibra

Vai Diâmetro da fibra = (Comprimento Crítico da Fibra*2*Força de ligação fibra-matriz)/Resistência à tração da fibra

Resistência longitudinal do composto Fórmula

Resistência Longitudinal do Composto = Estresse em Matrix*(1-Fração de Volume de Fibra)+Resistência à tração da fibra*Fração de Volume de Fibra
σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f

Suposições usadas

Se for assumido que a tensão na fibra é mais do que a tensão na matriz, então as fibras irão falhar antes da matriz. Uma vez que as fibras foram fraturadas, a maior parte da carga que foi suportada pelas fibras agora é transferida para a matriz.

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