Módulo de Young do compósito na direção transversal Calculadora

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✖Módulo de Young da matriz em compósito.ⓘ Módulo de Young da matriz em composto [E_m]			+10% -10%
✖Módulo de fibra de Young em compósito (compósito reforçado com fibra).ⓘ Módulo de fibra de Young no composto [E_f]			+10% -10%
✖Fração volumétrica de fibra em compósito reforçado com fibra.ⓘ Fração de Volume de Fibra [V_f]			+10% -10%

✖Com o módulo de Young na direção transversal, o compósito aqui considerado é o compósito alinhado e reforçado com fibra contínua.ⓘ Módulo de Young do compósito na direção transversal [E_ct]

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Fórmula

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Módulo de Young do compósito na direção transversal

Fórmula

`"E"_{"ct"} = ("E"_{"m"}*"E"_{"f"})/("V"_{"f"}*"E"_{"m"}+(1-"V"_{"f"})*"E"_{"f"})`

Exemplo

`"7.179487GPa"=("4GPa"*"35GPa")/("0.5"*"4GPa"+(1-"0.5")*"35GPa")`

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Módulo de Young do compósito na direção transversal Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

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)
E_ct = (E_m*E_f)/(V_f*E_m+(1-V_f)*E_f)
Esta fórmula usa 4 Variáveis

Variáveis Usadas

Módulo de Young na direção transversal - (Medido em Pascal) - Com o módulo de Young na direção transversal, o compósito aqui considerado é o compósito alinhado e reforçado com fibra contínua.
Módulo de Young da matriz em composto - (Medido em Pascal) - Módulo de Young da matriz em compósito.
Módulo de fibra de Young no composto - (Medido em Pascal) - Módulo de fibra de Young em compósito (compósito reforçado com fibra).
Fração de Volume de Fibra - Fração volumétrica de fibra em compósito reforçado com fibra.

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

Módulo de Young da matriz em composto: 4 Gigapascal --> 4000000000 Pascal (Verifique a conversão aqui)
Módulo de fibra de Young no composto: 35 Gigapascal --> 35000000000 Pascal (Verifique a conversão aqui)
Fração de Volume de Fibra: 0.5 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

E_ct = (E_m*E_f)/(V_f*E_m+(1-V_f)*E_f) --> (4000000000*35000000000)/(0.5*4000000000+(1-0.5)*35000000000)

Avaliando ... ...

E_ct = 7179487179.48718

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

7179487179.48718 Pascal -->7.17948717948718 Gigapascal (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

7.17948717948718 ≈ 7.179487 Gigapascal <-- Módulo de Young na direção transversal

(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

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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)

Módulo de Young do compósito na direção transversal Fórmula

Suposições usadas

A carga é aplicada em um ângulo de 90 graus em relação à direção do alinhamento da fibra. Assim, a tensão a que o compósito e as duas fases são expostos é a mesma (estado de isostress).

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