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Résistance longitudinale du composite renforcé de fibres discontinues (inférieure à la longueur critique) Calculatrice

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Céramiques et composites Comportement mécanique et tests Diagrammes de phase et transformations de phase

✖Fraction volumique de fibre dans un composite renforcé de fibres.ⓘ Fraction volumique de fibres [V_f]			+10% -10%
✖Longueur de fibre présente dans le compositeⓘ Longueur de fibre [l]			+10% -10%
✖La contrainte de cisaillement critique est soit la résistance de liaison fibre-matrice, soit la limite d'élasticité en cisaillement de la matrice, selon la valeur la plus faible.ⓘ Contrainte de cisaillement critique [τ_c]			+10% -10%
✖Diamètre des fibres dans les composites renforcés de fibres.ⓘ Diamètre de fibre [d]			+10% -10%
✖La contrainte dans la matrice est la contrainte à la rupture du composite.ⓘ Contrainte dans la matrice [τ_m]			+10% -10%

✖La résistance longitudinale du composite (fibre discontinue inférieure à lc) qui est la longueur de la fibre est plus petite que la longueur critique dans le composite renforcé de fibres alignées discontinues.ⓘ Résistance longitudinale du composite renforcé de fibres discontinues (inférieure à la longueur critique) [σ_cd']

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Résistance longitudinale du composite renforcé de fibres discontinues (inférieure à la longueur critique) Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue inférieure à lc) = (Fraction volumique de fibres*Longueur de fibre*Contrainte de cisaillement critique/Diamètre de fibre)+Contrainte dans la matrice*(1-Fraction volumique de fibres)
σ_cd' = (V_f*l*τ_c/d)+τ_m*(1-V_f)
Cette formule utilise 6 Variables

Variables utilisées

Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue inférieure à lc) - (Mesuré en Pascal) - La résistance longitudinale du composite (fibre discontinue inférieure à lc) qui est la longueur de la fibre est plus petite que la longueur critique dans le composite renforcé de fibres alignées discontinues.
Fraction volumique de fibres - Fraction volumique de fibre dans un composite renforcé de fibres.
Longueur de fibre - (Mesuré en Mètre) - Longueur de fibre présente dans le composite
Contrainte de cisaillement critique - (Mesuré en Pascal) - La contrainte de cisaillement critique est soit la résistance de liaison fibre-matrice, soit la limite d'élasticité en cisaillement de la matrice, selon la valeur la plus faible.
Diamètre de fibre - (Mesuré en Mètre) - Diamètre des fibres dans les composites renforcés de fibres.
Contrainte dans la matrice - (Mesuré en Pascal) - La contrainte dans la matrice est la contrainte à la rupture du composite.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Fraction volumique de fibres: 0.5 --> Aucune conversion requise
Longueur de fibre: 0.001 Mètre --> 0.001 Mètre Aucune conversion requise
Contrainte de cisaillement critique: 80 Mégapascal --> 80000000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)
Diamètre de fibre: 0.01 Millimètre --> 1E-05 Mètre (Vérifiez la conversion ici)
Contrainte dans la matrice: 70 Mégapascal --> 70000000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

σ_cd' = (V_f*l*τ_c/d)+τ_m*(1-V_f) --> (0.5*0.001*80000000/1E-05)+70000000*(1-0.5)

Évaluer ... ...

σ_cd' = 4035000000

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

4035000000 Pascal -->4035 Mégapascal (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

4035 Mégapascal <-- Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue inférieure à lc)

(Calcul effectué en 00.007 secondes)

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Créé par Hariharan VS

Institut indien de technologie (IIT), Chennai

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Vérifié par Équipe Softusvista

Bureau de Softusvista (Pune), Inde

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Module de Young du matériau poreux

LaTeX Aller Module de Young du matériau poreux = Module de Young du matériau non poreux*(1-(0.019*Pourcentage en volume de la porosité)+(0.00009*Pourcentage en volume de la porosité*Pourcentage en volume de la porosité))

Concentration de défaut de Schottky

LaTeX Aller Nombre de défauts Schottky = Nombre de sites atomiques*exp(-Énergie d'activation pour la formation de Schottky/(2*Constante du gaz universel*Température))

Longueur de fibre critique

LaTeX Aller Longueur de fibre critique = Résistance à la traction de la fibre*Diamètre des fibres/(2*Contrainte de cisaillement critique)

Module de Young à partir du module de cisaillement

LaTeX Aller Module d'Young = 2*Module de cisaillement*(1+Coefficient de Poisson)

Résistance longitudinale du composite renforcé de fibres discontinues (inférieure à la longueur critique) Formule

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Composites discontinus et alignés renforcés de fibres

Même si l'efficacité du renforcement est plus faible pour les fibres discontinues que pour les fibres continues, les composites de fibres discontinues et alignées deviennent de plus en plus importants sur le marché commercial. Les fibres de verre hachées sont les plus utilisées; cependant, des fibres discontinues de carbone et d'aramide sont également employées. Ces composites à fibres courtes peuvent être produits avec des modules d'élasticité et des résistances à la traction qui approchent respectivement 90% et 50% de leurs équivalents à fibres continues.

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