Módulo de Young do compósito na direção longitudinal Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
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
Ecl = Em*(1-Vf)+Ef*Vf
Esta fórmula usa 4 Variáveis
Variáveis Usadas
Módulo de Young do compósito na direção longitudinal - (Medido em Pascal) - Módulo de Young do compósito na direção longitudinal, o compósito considerado aqui é alinhado e o compósito reforçado com fibras.
Módulo de Young da matriz em composto - (Medido em Pascal) - Módulo de Young da matriz em compósito.
Fração de Volume de Fibra - Fração volumétrica de fibra em compósito reforçado com fibra.
Módulo de fibra de Young no composto - (Medido em Pascal) - Módulo de fibra de Young em compósito (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)
Fração de Volume de Fibra: 0.5 --> Nenhuma conversão necessária
Módulo de fibra de Young no composto: 35 Gigapascal --> 35000000000 Pascal (Verifique a conversão ​aqui)
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
Ecl = Em*(1-Vf)+Ef*Vf --> 4000000000*(1-0.5)+35000000000*0.5
Avaliando ... ...
Ecl = 19500000000
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
19500000000 Pascal -->19.5 Gigapascal (Verifique a conversão ​aqui)
RESPOSTA FINAL
19.5 Gigapascal <-- Módulo de Young do compósito na direção longitudinal
(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

Créditos

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Criado por Hariharan VS
Instituto Indiano de Tecnologia (IIT), Chennai
Hariharan VS criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!
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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)

Módulo de Young do compósito na direção longitudinal Fórmula

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
Ecl = Em*(1-Vf)+Ef*Vf

Suposições usadas

A ligação interfacial fibra-matriz é muito boa, de forma que a deformação da matriz e das fibras é a mesma (uma condição de isostrain). Nessas condições, a carga total suportada pelo compósito é igual à soma das cargas suportadas pela fase de matriz e a fase de fibra.

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