Critère de défaillance Tsai-Hill

Critère de défaillance

Le critère de défaillance Tsai-Hill s'applique aux coques composites.

Ce critère s'intéresse à la partie d'énergie de distorsion de l'énergie totale de contrainte enregistrée suite au chargement. L'énergie de distorsion est la partie de l'énergie de déformation qui cause le changement de forme. L'autre partie est l'énergie de dilatation qui cause un changement de volume (ou de surface en 2D) suite au chargement.

La figure illustre la différence entre la dilatation et la distorsion pour le chargement d'un modèle 2D.

Pour une couche 2D, et c'est le cas pour les coques composites, chaque couche est censée être dans un état de contrainte plane avec s3 =0,t13 =0, t23 =0. L'indice de défaillance est calculé comme suit :

Le programme donne le facteur de sécurité (FOS) comme 1 / (F.I.). Le facteur de sécurité doit être supérieur à 1 pour que les couches ne présentent pas de risque.

où :

X1 est la résistance à la traction dans la direction 1 du matériau

X2 est la résistance à la traction dans la direction 2 du matériau

S12est la résistance au cisaillement

Cliquez sur Directions principales du matériau.pour une définition des directions de matériau 1 et 2.

De plus,

X1= X1T    si s1 > 0   

 X1= X1C  si s1 < 0   

X2= X2T    si s1 > 0   

 X2= X2C    si s1 < 0

Les exposants T et C indiquent les résistances en traction et en compression respectivement.

REMARQUE : Le critère de Tsai-Hill prend en compte l'interaction entre les différentes composantes de contrainte. C'est donc une théorie de défaillance interactive.

Limite

Le critère de défaillance Tsai-Hill ne peut pas prédire différents modes de défaillance dont défaillance de fibre, défaillance de matrice et défaillance d'interface fibre-matrice.

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