Рекомендации по выбору соответствующего критерия разрушения для расчета запаса прочности проектируемой модели.
Демонстрация критерия разрушения
Теоретические прогнозы разрушения слоистого материала сравнены с экспериментами, посредством сравнения разрушения оболочек (разрушение слоистого материала проявляется снаружи оболочки) при различных состояниях напряжение по двум осям. Слоистый материал принимается в состоянии плоскостного напряжения с ненулевыми составляющими напряжения σ1, σ2 и τ12. Направления 1 и 2 представляют ориентацию по направлению волокон в слое и направление поперечное ориентации волокон в слое, соответственно.
Показаны примеры схематического разрушения оболочки для конкретных теорий разрушения, например, критерий разрушения Tsai-Wu. Х и S являются пределами прочности по нормали и при сдвиге для слоистого материала, соответственно. t и с представляют нагрузки растяжения и сжатия. Открытые окружности во второй эпюре показывают некоторые экспериментальные результаты для τ12 > 0.
Разрушение оболочки для других критериев разрушения (Tsai-Hilll и критерий максимального напряжения) накладываются и точность прогнозов оценивается относительно опытных результатов для выбора лучшего критерия разрушения.
График не представляет какую-либо вещественную систему. График показан для понимания процесса оценки критерия разрушения.
Сложно проанализировать какую теорию разрушения применить для разнонаправленного слоистого материала. Подобные оболочки разрушения сконструированы для слоистых материалов. Однако, для FPF (разрушения первого слоя), который используется в программе, присутствует большое расхождение между теоретическими прогнозами и экспериментальными наблюдениями, вследствие нескольких причин.
Основанные на этих наблюдениях приведены рекомендации, призванные помочь в выборе теории разрушения.
В общем, сложность выбора подходящей теории существует в вследствие отсутствия всеобъемлющих экспериментальных результатов. При возможности следует использовать все три теории разрушения и выбрать худший сценарий для относительно скромного расчета.
Критерий максимального напряжения
Для контролируемого разрушения матрицы критерий максимального напряжения лучше применять, когда напряжение, приложенное к слоистому материалу перпендикулярно ориентации волокон, σ2 > 0. Напряжение для каждого слоя можно проверить, используя Составные параметры в окне «Эпюра напряжений» PropertyManager (Менеджера свойств).
Критерий Tsai-Hill
Критерий Tsai-Hill лучше всего применять к слоистым материалам, когда силы растяжения и сжатия равны. Для контролируемого разрушения матрицы критерий Tsai-Hill лучше всего применять, когда напряжение, перпендикулярное волокнам слоистого материала, σ2 < 0.
Критерий Tsai-Wu
Критерий Tsai-Wu лучше применять, когда силы растяжения и сжатия неравны. Для контролируемого разрушения матрицы критерий Tsai-Wu лучше всего применять, когда напряжение перпендикулярное волокнам слоистого материала, σ2 < 0.