Resistencia longitudinal de composite discontinuo reforzado con fibra Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua) = Resistencia a la tracción de la fibra*Fracción de volumen de fibra*(1-(Longitud crítica de fibra/(2*Longitud de la fibra)))+Estrés en Matrix*(1-Fracción de volumen de fibra)
σcd = σf*Vf*(1-(lc/(2*l)))+τm*(1-Vf)
Esta fórmula usa 6 Variables
Variables utilizadas
Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua) - (Medido en Pascal) - Resistencia longitudinal del compuesto (fibra discontinua) que es compuesto de matriz de fibra discontinua y alineada. La longitud de la fibra es mayor que la longitud crítica.
Resistencia a la tracción de la fibra - (Medido en Pascal) - Resistencia a la tracción de la fibra en el material compuesto reforzado con fibra.
Fracción de volumen de fibra - Fracción de volumen de fibra en compuesto reforzado con fibra.
Longitud crítica de fibra - (Medido en Metro) - Longitud de fibra crítica que es necesaria para el refuerzo y la rigidez efectivos del material compuesto.
Longitud de la fibra - (Medido en Metro) - Longitud de fibra presente en composite
Estrés en Matrix - (Medido en Pascal) - El estrés en la matriz es el estrés en la falla del compuesto.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Resistencia a la tracción de la fibra: 170 megapascales --> 170000000 Pascal (Verifique la conversión ​aquí)
Fracción de volumen de fibra: 0.5 --> No se requiere conversión
Longitud crítica de fibra: 0.25 Milímetro --> 0.00025 Metro (Verifique la conversión ​aquí)
Longitud de la fibra: 0.001 Metro --> 0.001 Metro No se requiere conversión
Estrés en Matrix: 70 megapascales --> 70000000 Pascal (Verifique la conversión ​aquí)
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
σcd = σf*Vf*(1-(lc/(2*l)))+τm*(1-Vf) --> 170000000*0.5*(1-(0.00025/(2*0.001)))+70000000*(1-0.5)
Evaluar ... ...
σcd = 109375000
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
109375000 Pascal -->109.375 megapascales (Verifique la conversión ​aquí)
RESPUESTA FINAL
109.375 megapascales <-- Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua)
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

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Creado por Hariharan VS
Instituto Indio de Tecnología (IIT), Chennai
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Verificada por Equipo Softusvista
Oficina Softusvista (Pune), India
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Cerámica y composites Calculadoras

Módulo de Young de material poroso
​ LaTeX ​ Vamos Módulo de Young de material poroso = Módulo de Young de material no poroso*(1-(0.019*Porcentaje de volumen de porosidad)+(0.00009*Porcentaje de volumen de porosidad*Porcentaje de volumen de porosidad))
Concentración de defectos de Schottky
​ LaTeX ​ Vamos Número de defectos de Schottky = Número de sitios atómicos*exp(-Energía de activación para la formación de Schottky/(2*Constante universal de gas*Temperatura))
Longitud crítica de fibra
​ LaTeX ​ Vamos Longitud crítica de la fibra = Resistencia a la tracción de la fibra*Diámetro de fibra/(2*Esfuerzo cortante crítico)
Módulo de Young a partir del módulo de corte
​ LaTeX ​ Vamos El módulo de Young = 2*Módulo de corte*(1+El coeficiente de Poisson)

Resistencia longitudinal de composite discontinuo reforzado con fibra Fórmula

​LaTeX ​Vamos
Resistencia longitudinal del composite (fibra discontinua) = Resistencia a la tracción de la fibra*Fracción de volumen de fibra*(1-(Longitud crítica de fibra/(2*Longitud de la fibra)))+Estrés en Matrix*(1-Fracción de volumen de fibra)
σcd = σf*Vf*(1-(lc/(2*l)))+τm*(1-Vf)

Compuestos reforzados con fibra discontinua y alineada

Aunque la eficiencia del refuerzo es menor para fibras discontinuas que para fibras continuas, los compuestos de fibras discontinuas y alineadas son cada vez más importantes en el mercado comercial. Las fibras de vidrio picadas se utilizan con mayor frecuencia; sin embargo, también se emplean fibras discontinuas de carbono y aramida. Estos compuestos de fibra corta se pueden producir con módulos de elasticidad y resistencia a la tracción que se acercan al 90% y 50%, respectivamente, de sus contrapartes de fibra continua.

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