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Résistance longitudinale du composite Calculatrice

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

✖La contrainte dans Matrix est la contrainte lors de la rupture du composite.ⓘ Contrainte dans la matrice [τ_m]			+10% -10%
✖La fraction volumique de fibres, également connue sous le nom de fraction volumique de fibres ou simplement fraction de fibres, est une mesure du volume occupé par les fibres dans un matériau composite.ⓘ Fraction volumique de fibres [V_f]			+10% -10%
✖La résistance à la traction de la fibre fait référence à la contrainte maximale qu'un matériau peut supporter lorsqu'il est étiré ou tiré avant de se briser.ⓘ Résistance à la traction de la fibre [σ_f]			+10% -10%

✖Résistance longitudinale du composite à sa résistance dans la direction des fibres ou du renfort.ⓘ Résistance longitudinale du composite [σ_cl]

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Résistance longitudinale du composite Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Résistance longitudinale du composite = Contrainte dans la matrice*(1-Fraction volumique de fibres)+Résistance à la traction de la fibre*Fraction volumique de fibres
σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f
Cette formule utilise 4 Variables

Variables utilisées

Résistance longitudinale du composite - (Mesuré en Pascal) - Résistance longitudinale du composite à sa résistance dans la direction des fibres ou du renfort.
Contrainte dans la matrice - (Mesuré en Pascal) - La contrainte dans Matrix est la contrainte lors de la rupture du composite.
Fraction volumique de fibres - La fraction volumique de fibres, également connue sous le nom de fraction volumique de fibres ou simplement fraction de fibres, est une mesure du volume occupé par les fibres dans un matériau composite.
Résistance à la traction de la fibre - (Mesuré en Pascal) - La résistance à la traction de la fibre fait référence à la contrainte maximale qu'un matériau peut supporter lorsqu'il est étiré ou tiré avant de se briser.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Contrainte dans la matrice: 70.1 Mégapascal --> 70100000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)
Fraction volumique de fibres: 0.6 --> Aucune conversion requise
Résistance à la traction de la fibre: 6.375 Mégapascal --> 6375000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

σ_cl = 31865000

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

31865000 Pascal -->31.865 Mégapascal (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

31.865 Mégapascal <-- Résistance longitudinale du composite

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Hariharan VS

Institut indien de technologie (IIT), Chennai

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Vérifié par Équipe Softusvista

Bureau de Softusvista (Pune), Inde

Équipe Softusvista a validé cette calculatrice et 1100+ autres calculatrices!

< Céramiques et composites Calculatrices

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)

< Composites à matrice polymère Calculatrices

Fraction volumique de la matrice à partir de l'EM du composite (direction longitudinale)

LaTeX Aller Fraction volumique de la matrice = (Composite à module élastique (direction longitudinale)-Module élastique de la fibre*Fraction volumique de fibres)/Module élastique de la matrice

Force de liaison fibre-matrice compte tenu de la longueur critique de la fibre

LaTeX Aller Force de liaison de la matrice de fibres = (Résistance à la traction de la fibre*Diamètre des fibres)/(2*Longueur de fibre critique)

Résistance à la traction de la fibre compte tenu de la longueur de fibre critique

LaTeX Aller Résistance à la traction de la fibre = (2*Longueur de fibre critique*Force de liaison de la matrice de fibres)/Diamètre des fibres

Diamètre de fibre donné Longueur de fibre critique

LaTeX Aller Diamètre des fibres = (Longueur de fibre critique*2*Force de liaison de la matrice de fibres)/Résistance à la traction de la fibre

Résistance longitudinale du composite Formule

LaTeX Aller

Résistance longitudinale du composite = Contrainte dans la matrice*(1-Fraction volumique de fibres)+Résistance à la traction de la fibre*Fraction volumique de fibres
σ_cl = τ_m*(1-V_f)+σ_f*V_f

Hypothèses utilisées

Si l'on suppose que la contrainte sur la fibre est plus que la contrainte sur la matrice, alors les fibres échoueront avant la matrice. Une fois les fibres fracturées, la majorité de la charge qui était supportée par les fibres est désormais transférée à la matrice.

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