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エンジニアリング計算ツール · 118

ガラス繊維の質量分率・体積分率換算ツール

ガラス繊維とポリマーマトリックスの密度を用いて、ガラス繊維の質量百分率と体積百分率を換算します。

熱および材料変化

リアルタイム計算

既知の値を入力します。

各入力欄と結果の横に単位が表示されます。値を変更すると、ブラウザー内ですぐに再計算されます。

01

入力値

02

結果

繊維質量分率30%
繊維体積分率16.079%
空隙のない混合物の理論密度1.366714g/cm³

計算式
Vf=wf/ρfwf/ρf+(1−wf)/ρmV_f=\frac{w_f/\rho_f}{w_f/\rho_f+(1-w_f)/\rho_m}wf=VfρfVfρf+(1−Vf)ρmw_f=\frac{V_f\rho_f}{V_f\rho_f+(1-V_f)\rho_m}

計算はこのブラウザー内で実行されます。入力値がこのツールから送信・保存されることはありません。

要点

結果の意味

繊維とマトリックスの密度が異なる場合、質量分率と体積分率も異なります。質量で繊維50%、繊維密度2 g/cm³、マトリックス密度1 g/cm³の場合、繊維は計算体積の33.33%を占めます。実際の各成分密度と表示された分率基準を使用してください。

ガラス繊維の質量分率・体積分率換算ツールの技術関係図式の内部では0~1の分率を使い、入力フォームでは百分率を受け付けます。密度を使って各成分の質量を体積に換算します。表示する混合物密度 Vfρf + (1 − Vf)ρm は、2成分で空隙がないモデルに基づくもので、実測密度でも材料強度の予測でもありません。この専用模式図は繊維の質量・体積と2成分の棒グラフを示し、縮尺どおりではありません。質量分率 w_f体積分率 V_f繊維密度 ρ_fマトリックス密度 ρ_m2成分混合物 · ツール 118既知の分率基準繊維質量分率
計算ツール固有の技術関係図です。概念図であり、製品図面でも縮尺図でもありません。

数式と理論

前提条件を明確にします。

式の内部では0~1の分率を使い、入力フォームでは百分率を受け付けます。密度を使って各成分の質量を体積に換算します。表示する混合物密度 Vfρf + (1 − Vf)ρm は、2成分で空隙がないモデルに基づくもので、実測密度でも材料強度の予測でもありません。

計算の関係
Vf=wf/ρfwf/ρf+(1−wf)/ρmV_f=\frac{w_f/\rho_f}{w_f/\rho_f+(1-w_f)/\rho_m}wf=VfρfVfρf+(1−Vf)ρmw_f=\frac{V_f\rho_f}{V_f\rho_f+(1-V_f)\rho_m}

式の内部では0~1の分率を使い、入力フォームでは百分率を受け付けます。密度を使って各成分の質量を体積に換算します。表示する混合物密度 Vfρf + (1 − Vf)ρm は、2成分で空隙がないモデルに基づくもので、実測密度でも材料強度の予測でもありません。

変数

Vf繊維体積を全成分体積で割った値分率
ρmポリマーマトリックス成分の密度g/cm³

使用手順

測定から確認まで

  1. 公称強化材分率と、その材料を繊維とマトリックスだけで扱えるかを確認してください。
  2. 既知の百分率と各成分の密度を、同じ単位系で入力してください。
  3. 分率の基準を記録し、複合材の実測特性は別途比較してください。

限界

この計算では確認できないこと

  • このモデルは繊維とマトリックスだけで構成され、各成分体積は加算でき、空隙はありません。
  • 追加の充填材、難燃剤、水分、サイジング、気孔率が無視できない場合は、より詳細な組成モデルが必要です。
  • この換算は、繊維配向、成形品質、引張強度、温度定格、完成したグランドの性能を予測しません。

計算ツールに関するよくある質問

技術的な前提を踏まえて数値を使用してください。

ここでは、このツールの計算内容と、製品固有の確認が必要となる範囲を説明します。

01計算ツールのガイドGF30は必ず繊維の体積分率が30%という意味ですか?

略号だけでその基準を決めつけないでください。材料メーカーの表示を確認してください。強化材は質量で示されることが多く、体積分率への換算には各成分の密度が必要です。

02計算ツールのガイドガラス繊維分率の換算からグランドの機械的強度を予測できますか?

できません。繊維長さや配向、マトリックスのグレード、水分、成形条件、部品形状が強度に影響します。指定複合材の実測特性と完成品の試験結果を使用してください。

03計算ツールのガイド実測した複合材密度がこの繊維混合計算の結果と異なることがあるのはなぜですか?

空隙、水分、追加成分、温度によって密度が変わることがあります。差を強化材含有量だけに帰する前に、全配合と密度試験を確認してください。

製品選定サポート

計算結果をケーブル引込製品の選択肢と照らし合わせます。

ベプトケーブルグランドは、予備計算の結果を用途に合う製品群や現行モデル情報と照らし合わせるお手伝いをします。手元にある情報からご相談いただけます。問い合わせに完全な図面一式は必要ありません。

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