繊維強化複合材料は、その高強度から重量比まで、さまざまな業界で広く使用されています。 これらの材料の引張強さを計算することは、性能と安全性を確保するために不可欠です。 このガイドは、繊維強化複合材料の張力強さを決定するために、明確で段階的なプロセスを提供します。

部品を理解する

繊維強化複合材の引張強さは繊維とマトリックスの性質によって異なります。繊維は主負荷能力を提供しますが、マトリックスは繊維を所定の位置に保持し、それらの間に応力を移します。

ステップ1: 素材データを収集する

繊維やマトリックス材料の引張強さ値をデータシートやテストレポートから収集します。また、複合繊維やマトリックスの容積の分数を決定します。

ステップ2:ミキシングのルールを計算する

混合物の規則は、その構成体の特性とボリュームの分数に基づいて、合成の張力の推定を提供します。 基本式は次のとおりです。

σc]] = V[f]× σf + V[[m[]× σ]

どこ:

  • σc]=複合体の引張強さ
  • [Vf[] = 繊維の分岐率
  • [σf[]] = 繊維の引張強さ
  • [Vm[]=行列の音量の分数
  • [σm[]=行列の引張強さ

ステップ3:繊維のオリエンテーションおよび質のために調節して下さい

計算された引張強さは繊維のオリエンテーションに基づいて調節、質を結合し、製造プロセスを必要とするかもしれません。繊維直線およびインターフェイス強さのような要因は実際の性能に影響を及ぼします。

その他の検討

より精密な計算のために、finite要素分析または実験的なテストを使用して検討して下さい。これらの方法は圧力集中および欠陥のような複雑な要因のための記述を考慮します。