Tsai-Hill失败准则

失败准则

Tsai-Hill失败准则适用于复合壳体。

此准则考虑根据载荷存储的总应变能的失真能。失真能是造成形状更改的应变能的部分。其他部分是根据载荷造成体积更改的扩张能(2D中的区域更改)。

图片说明加载2D模型时扩张和失真之间的差异。

对于一个2D薄层,在复合壳体时,假设每个薄层的平面张力状态为 s3 =0, τ13 =0, τ23 =0。失败指数的计算方法如下:

其中:其中:X1 是材料方向1中薄层的张力强度、X2是材料方向2中薄层的张力强,并且S12是薄层的抗剪强度

请参阅复合层材料方向,了解材料方向1和2的定义。

程序会依据薄层失败将安全系数 (FOS) 报告为1/Sqrt (F.I.)。FOS是使用所有应力分量乘以达到的薄层失败 (F.I.=1)的系数。FOS值大于1表示薄层不会失败。

此外,

X1 = X1T   如果 σ1 > 0  

X1 = X1C  如果 σ1 < 0  

X2 = X2T   如果 σ2 > 0  

X2 = X2C  如果 σ2 < 0

上标T和C 分别说明张力和压缩强度。

Tsai-Hill 准则考虑不同应力组件之间的交互。因此这是一个交互失败理论。

限制

Tsai-Hill 失败准则无法预测包括纤维失败、矩阵失败和纤维-矩阵失败接口失败在内的不同失败模式。

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