Композитный анализ для коротких волокон – Критическая длина волокна и расчеты прочности

В этом видео представлен анализ определения критической длины короткого волокна и объясняется концепция передачи нагрузки от матрицы к волокну. Краткое содержание: Коротковолокнистые полимерные композиты, как правило, менее прочны, чем композиты с непрерывным длинным волокном. Тем не менее, коротковолокнистые композиты предпочтительны во многих областях применения, поскольку их можно изготовить экономически эффективно любым традиционным методом производства пластмасс. Для хорошего сцепления волокна с матрицей и высокой прочности композита соотношение площади поверхности к объему волокна должно быть большим, что означает, что длинные волокна с меньшим радиусом или плоские чешуйки являются идеальными наполнителями для коротковолокнистых композитов. Для заданной прочности на сдвиг на границе раздела волокно/матрица и прочности волокна на растяжение существует фиксированная критическая длина волокна. Длина короткого волокна должна быть больше критической длины волокна для достижения полной передачи нагрузки и высокой прочности композита. Чем выше прочность на сдвиг волокна/матрица, тем меньше значение критической длины волокна. Дальнейший анализ показывает, что критической длины волокна недостаточно для обеспечения высокой прочности композита. Длина волокна должна быть больше критической длины волокна.