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Mecanismos de Tenacificación (Toughening)

Storyboard

Mecanismos exclusivos de compuestos fibrosos que disipan energía durante la propagación de grieta (arranque y puenteo de fibra), elevando la tenacidad efectiva muy por encima de la de la matriz sola.

>Modelo

ID:('ky', 1646)


Tenacidad por arranque

Storyboard



$G_{po}=\frac{f_f\tau_il_c^2}{6d_f}$

$f_f$
Fracción volumétrica de fibra
$1$
$ au_i$
Esfuerzo cortante interfacial
$Pa$
$G_{po}$
Tenacidad por arranque de fibra
$J/m²$
$d_f$
Diámetro de fibra
$m$
$l_c$
Longitud crítica de pull-out
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14403)


Tenacidad por puenteo

Storyboard



$G_{br}=\frac{f_f\sigma_{f,max}^2d_f}{12\tau_i}$

$f_f$
Fracción volumétrica de fibra
$1$
$ au_i$
Esfuerzo cortante interfacial
$Pa$
$sigma_{f,max}$
Resistencia máxima de fibra
$Pa$
$G_{br}$
Tenacidad por puenteo de fibra
$J/m²$
$d_f$
Diámetro de fibra
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14404)


Tenacidad total

Storyboard



$G_{IC}=G_{IC,m}+G_{po}+G_{br}$

$G_{IC,m}$
Tenacidad de matriz
$J/m²$
$G_{po}$
Tenacidad por arranque de fibra
$J/m²$
$G_{br}$
Tenacidad por puenteo de fibra
$J/m²$
$G_{IC}$
Tenacidad total del compuesto
$J/m²$



>Modelo

ID:('gm', 14405)


Pull-out efectivo

Storyboard



$G_{po,eff}=\eta_{po}G_{po}$

$eta_{po}$
Eficiencia de arranque
$1$
$G_{po}$
Tenacidad por arranque de fibra
$J/m²$



>Modelo

ID:('gm', 14406)


Bridging efectivo

Storyboard



$G_{br,eff}=\eta_{br}G_{br}$

$eta_{br}$
Eficiencia de puenteo
$1$
$G_{br}$
Tenacidad por puenteo de fibra
$J/m²$



>Modelo

ID:('gm', 14407)


Energía disipada acumulada

Storyboard



$E_{diss}^{n+1}=E_{diss}^{n}+G_{IC}\Delta a$

$E_{diss}$
Energía disipada acumulada
$J/m²$
$G_{IC}$
Tenacidad total del compuesto
$J/m²$
$Delta a$
Incremento de grieta
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14408)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$eta_{po}$
eta_pullout
Eficiencia de arranque
1
$eta_{br}$
eta_bridge
Eficiencia de puenteo
1
$f_f$
f_fiber
Fracción volumétrica de fibra
1
$ au_i$
tau_interface
Esfuerzo cortante interfacial
Pa
$sigma_{f,max}$
sigma_fiber_max
Resistencia máxima de fibra
Pa
$E_{diss}$
E_diss
Energía disipada acumulada
J/m²
$G_{IC,m}$
G_IC_matrix
Tenacidad de matriz
J/m²
$G_{po}$
G_pullout
Tenacidad por arranque de fibra
J/m²
$G_{br}$
G_bridge
Tenacidad por puenteo de fibra
J/m²
$G_{IC}$
G_IC_comp
Tenacidad total del compuesto
J/m²
$d_f$
d_fiber
Diámetro de fibra
m
$Delta a$
da_crack
Incremento de grieta
m
$l_c$
l_c
Longitud crítica de pull-out
m

ID:(0, 1646)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile