Tema 1

Pentru profilul pultrudat cu seciune deschis prezentat in figura demai jos, alctuit din fibre de sticl de tip E i matrice vinilesteric,se cere sse determine:

1.1. Cunoscnd valoarea fraciunii volumetrice Vf sa se calculeze:Caracteristici fizice: densitatea materialului;Caracteristicile elastice : EL,ET,GLT,LT,TL; Caracteristici mecanice : fLt,fLc ( se va considera flambaj prin forfecareafibrelor);

1.2. Pentru profilul pultrudat, cu lungimea de 6 metri, se cere s sestabileasc urmatoarele :

masa profilului;masa rinii cu pierderi de 5% la fabricaie;masa de fibr;

1.3. S se estimeze costul total al produsului dac se cunosc valorilede pia ale componenilor :

se va realiza un studiu comparativ pentru acelai profil din oel laminat(850 Euro/ton);s se stabileasc n ce condiii este recomandat folosirea profilelorpultrudate in locul laminatelor din oel;

1.4. S se determine coeficientul de dilatare termic al barelor.

Date numerice :

No 17Caracteristicile fibrei :

Vf42 0.5 No

1000.505 (fraciunea volumetric de fibr )

Ef 72000 Nmm2

(modulul de elasticitate longitudinal al fibrelor)

(rezistena la rupere din ntindere )f ft 3450 Nmm2

fu 4.4 % (alungire la rupere)f 0.22 (coeficientul lui Poisson)f 2.59 g

cm3 ( densitatea )

Caracteristicile matricei :

Vm 1 Vf 0.495 (fraciunea volumetric de matrice )Em 3400 N

mm2 (modulul de elasticitate longitudinal al matricei)

(rezistena la rupere din ntindere )fmt 82.7 Nmm2

mu 5.5 % (alungire la rupere)m 0.38 (coeficientul lui Poisson)m 1.20 g

cm3 ( densitatea )

Rezolvare

1.1.a) Caracteristici fizice :densitatea materialului

c m Vm f Vf 1.902 gcm3

1.1.b) Caracteristici elastice :Modulul de elasticitate longitudinal al compozitului

EL Ef Vf Em Vm explicit ALL 72000 0.505 3400 0.495EL 38043 N

mm2

Modulul de elasticitate transversal al compozitului

ETEf Em

Em Vf Ef Vm explicit ALL72000 3400

3400 0.505 72000 0.495

ET 6552.989 Nmm2

Modulul de elasticitate la forfecare

GfEf

2 1 f( ) 29508.2N

mm2

GmEm

2 1 m( ) 1231.9N

mm2

GLTGf Gm

Gm Vf Gf Vm explicit ALL29508.2 1231.9

1231.9 0.505 29508.2 0.495

GLT 2387.021 Nmm2

Coeficientul lui Poisson major LT f Vf m Vm explicit ALL 0.22 0.505 0.38 0.495LT 0.299

Coeficientul lui Poisson minor

TL LTETEL

TL 0.052

1.1.c) Caracteristici mecanice :Rezistena la ntindere longitudinal a compozitului

fLt f ft VfEmEf

Vm

N

mm2fLt 1822.894

Rezistena la compresiune longitudinal a compozitului

1.2.a) Masa profilului :

c 1.902 gcm3

Ax 1310 mm2

VpAx100

600 7.86 103 cm3

Mp Vp c 14949.327 g

Mm Vp Vm m 1.05 4902.282 gMf Vp Vf f 10280.487 g

1.3. a) Determinarea costului profilului

CpcMm1000

2.5 Mf1000

6 73.939 euro

CpolVp 7.85106

850 52.446 euro

1.4 Determinarea ceoficinetului de dilatare termic al barelor

f 5 10 6 1/oC

m 50 10 6 1/oC

LEf Vf f Em Vm m

Ef Vf Em Vm

L 6.991 106 1/oC

T 1 m( ) Vm m 1 f( ) Vf f L LTT 3.514 10

5 1/oC