Problemas de materiales compuestos

1023 palabras 5 páginas
Materiales de la industria Química
Guía de Problemas
Materiales compuestos

1) Las propiedades mecánicas del cobalto mejoran agregándole partículas diminutas de
Carburo de tungsteno (WC). Sabiendo que los módulos de elasticidad de estos materiales
son 2,0 x 105 MPa y 7,0 x 105 respectivamente, a) represente el módulo de elasticidad
frente al porcentaje de volumen de WC en Co desde 0 a 100%, utilizando las expresiones
de los límites superior e inferior.
b) Escriba la expresión de la ordenada al origen y la pendiente para la función que define
el límite superior de la propiedad.
a)
Emax=Ewc ·Vwc+Eco ·Vco
Emin=((Ewc ·Eco)/(Ewc· Vco+Eco ·Vwc))
EWC x 10^5
MPa= 7

Vwc

Eco x 10^5
MPa=
…ver más…
Si la fracción de volumen de fibra es 0,3: determine los módulos de
elasticidad de la matriz y la fibra.
Utilizando las ec 17.10 para Elong y 17.16 para Etransversal
Despejando Em de 17.10 y reemplazando en en 17.16 se obtiene:

Donde x = E fibra. Resolviendo Ef=10,4 x 104 MPa
Y luego reemplazando en 17.10 se obtiene Em= 2.7x103

8) Un compuesto reforzado con fibra continua y alineada consta de 55% de volumen de
matriz y 45% de fibra de aramida.
Mat
Módulo de elasticidad (E)
Resistencia a la tracción
[MPa]
(σ) [MPa]
5
Fibra de aramida
1,3 x 10
3500
3
Epoxi
2,4 x 10
55
Suponga que una pieza de este compuesto tiene un área de 480 mm2 y está sometida a
una carga longitudinal de 53400 N.
a) ¿Qué indica E y σ de un material?
b) Calcule la relación de carga fibra-matriz.
c) Calcule las cargas soportadas por cada fase.
d) Calcule la magnitud de los esfuerzos.
e) Calcule la deformación experimentada por la pieza.
b) Ff/Fm = (Ef·Vf/Em·Vm) Ec 17.11 de W.D.Cállister Cienc. e Ing. de los Mat.
Ef/Em = 44,3
c) Ff + Fm = 53400N
Ef + Ef/44.3 =53400N

Ef= 52222N y Em= 1178N

4

Materiales de la industria Química
Guía de Problemas
Materiales compuestos

d) F = σ·A
σm= Fm / Am = 1178 / (0.55 · 428 x 10-6m2) = 5 MPa
σf= Ff / Af = 52222 / (0.45 · 428 x 10-6m2) = 271 MPa
e) Єc = Єf = Єm
Єf = σf / Ef
Єf = 52222N / (0,55 · 428 x 10-6m2 · 1,3 x 1011 Pa)= 1,71 x 10-3

9) a) Calcule la resistencia longitudinal de un compuesto de matriz…

Documentos relacionados

  • Materiales ceramicos, polimeros y compuestos
    5467 palabras | 22 páginas
  • Reciclaje De Materiales Compuestos
    4120 palabras | 17 páginas
  • Sintesis De Materiales Compuestos
    16134 palabras | 65 páginas
  • Ensayo Materiales Compuestos
    1088 palabras | 5 páginas
  • Problemas materiales
    1457 palabras | 6 páginas
  • Problemas Materiales
    680 palabras | 3 páginas
  • Problemas De Materiales
    1016 palabras | 5 páginas
  • Problemas De Regla De 3 Compuesta
    664 palabras | 3 páginas
  • Procesos de manufactura en polimeros y en materiales compuestos
    11125 palabras | 45 páginas
  • Problemas en la selección de materiales y diseño
    2984 palabras | 12 páginas