Critério de falha de Tsai-Hill

Critério de falha

O critério de falha de Tsai-Hill se aplica a cascas compostas.

Este critério leva em consideração a parte de energia de distorção da energia de deformação total que é armazenada devido ao carregamento. A energia de distorção é a parte da energia de deformação que causa alteração de forma. A outra parte é a energia de dilatação, que causa a alteração de volume (alteração de área, no caso bidimensional) devido ao carregamento.

A figura ilustra a diferença entre dilatação e distorção quando um modelo 2D é carregado.

Para uma lâmina 2D, como é o caso de cascas compostas, pressupõe-se que cada lâmina está num estado de tensão plana com s3 =0,t13 =0, t23 =0. O índice de falha é calculado como segue:

O programa relata o fator de segurança (FOS) como 1 / (F.I.). Assim, o FOS deve ser maior que 1 para que os laminados sejam seguros.

onde:

X1 é a resistência à tração na direção 1 do material

X2 é a resistência à tração na direção 2 do material

S12 é a resistência de cisalhamento

Clique em direções principais do materialpara obter uma definição das direções 1 e 2 do material.

Além disso,

X1= X1T     se s1 > 0   

 X1= X1C  se s1 < 0   

X2= X2T    se s1 > 0   

 X2= X2C    se s1 < 0

Os expoentes T e C denotam as resistências à tração e ao cisalhamento, respectivamente.

NOTA: o critério de Tsai-Hill leva em consideração a interação entre os diferentes componentes da tensão. Portanto, esta é uma teoria de falha interativa.

Limitação

O critério de falha de Tsai-Hill não pode prever modos de falha diferentes, inclusive falhas de fibra, de matriz e de interface entre fibra e matriz.

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