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 s
3 =0, t
13 =0, t
23 =0. O índice de falha é calculado como segue:
onde:
X
1 é a resistência à tração do laminado na direção 1 do material,
X
2 é a resistência à tração do laminado na direção 2 do material e
S
12 é a resistência de cisalhamento do laminado
Consulte Direções das camadas de materiais compostos para obter uma definição das direções 1 e 2 do material.
O programa relata o fator de segurança (FOS) para falha de laminados como 1 / Sqrt (F.I.). O FOS é o coeficiente pelo qual todos os componentes de tensão devem ser multiplicados para chegar à falha laminados (F.I. = 1). Um um valor de FOS maior que 1 indica que o laminado está seguro contra falhas.
Além disso,
X
1 = X
1
T se s
1 > 0
X
1 = X
1
C se s
1 < 0
X
2 = X
2
T se s
2 > 0
X
2 = X
2
C se s
2 < 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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