Résistance longitudinale du composite renforcé de fibres discontinues Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue) = Résistance à la traction de la fibre*Fraction volumique de fibres*(1-(Longueur de fibre critique/(2*Longueur de fibre)))+Contrainte dans la matrice*(1-Fraction volumique de fibres)
σcd = σf*Vf*(1-(lc/(2*l)))+τm*(1-Vf)
Cette formule utilise 6 Variables
Variables utilisées
Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue) - (Mesuré en Pascal) - Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue) qui est un composite à matrice de fibres discontinues et alignées. La longueur de la fibre est supérieure à la longueur critique.
Résistance à la traction de la fibre - (Mesuré en Pascal) - Résistance à la traction des fibres dans le composite renforcé de fibres.
Fraction volumique de fibres - Fraction volumique de fibre dans un composite renforcé de fibres.
Longueur de fibre critique - (Mesuré en Mètre) - Longueur de fibre critique nécessaire pour renforcer et rigidifier efficacement le matériau composite.
Longueur de fibre - (Mesuré en Mètre) - Longueur de fibre présente dans le composite
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
Résistance à la traction de la fibre: 170 Mégapascal --> 170000000 Pascal (Vérifiez la conversion ​ici)
Fraction volumique de fibres: 0.5 --> Aucune conversion requise
Longueur de fibre critique: 0.25 Millimètre --> 0.00025 Mètre (Vérifiez la conversion ​ici)
Longueur de fibre: 0.001 Mètre --> 0.001 Mètre Aucune conversion requise
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
σcd = σf*Vf*(1-(lc/(2*l)))+τm*(1-Vf) --> 170000000*0.5*(1-(0.00025/(2*0.001)))+70000000*(1-0.5)
Évaluer ... ...
σcd = 109375000
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
109375000 Pascal -->109.375 Mégapascal (Vérifiez la conversion ​ici)
RÉPONSE FINALE
109.375 Mégapascal <-- Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue)
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

Creator Image
Créé par Hariharan VS
Institut indien de technologie (IIT), Chennai
Hariharan VS a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!
Verifier Image
Vérifié par Équipe Softusvista
Bureau de Softusvista (Pune), Inde
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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)

Résistance longitudinale du composite renforcé de fibres discontinues Formule

​LaTeX ​Aller
Résistance longitudinale du composite (fibre discontinue) = Résistance à la traction de la fibre*Fraction volumique de fibres*(1-(Longueur de fibre critique/(2*Longueur de fibre)))+Contrainte dans la matrice*(1-Fraction volumique de fibres)
σcd = σf*Vf*(1-(lc/(2*l)))+τm*(1-Vf)

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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