复合材料混合法则计算器
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混合法则模量
Rule of Mixtures
📐 计算公式
纵向模量(E_c = V_f·E_f + V_m·E_m)
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纤维体积分数
纤维模量 (Pa)
基体模量 (Pa)
计算
重置
📌 计算说明
E_c = V_f·E_f + V_m·E_m(V_m=1−V_f)。
V_f=0.5、200/3 GPa → 101.5 GPa。
📚 深度解析:混合法则
💡 常见使用场景
估复合材料宏观性能
纤维增强模量
选材设计
多相材料
公式
纵向模量 E_c = V_f*E_f + V_m*E_m(体积分数加权)。碳纤维 E_f=230GPa 占 60%、基体 E_m=3GPa:E_c≈0.6*230+0.4*3=139.2GPa。
上下界
纵向用算术平均(等应变),横向用调和平均(等应力),分别给出上下界;实际介于其间。
❓ 常见问题(FAQ)
为什么纵向比横向强?
纵向纤维承力(等应变、算术平均高),横向靠基体传力(等应力、调和平均低),故复合材料强各向异性。
混合法则是精确吗?
是一阶近似(忽略界面、分布),给出上下界;精确需细观力学模型,但工程估算足够。