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选择失败准则指导原则

有关选择正确失败准则计算设计的安全系数的指南。

失败准则评估

通过比较不同应力双轴状态下的失败封套(在封套外面发生薄层失败),和实验比较薄层失败的理论预测。假设一个薄层在带有非零应力分量(σ1、σ2 和 τ12)的平面应力的状态下。 方向 1 和 2 分别代表相对于层方位方向的层方位方向和横向。

特定失败理论的失败封套如图所示,例如 Tsai-Wu 失败准则。X 和 S 分别是薄层的正常和抗剪强度。t 和 c 代表张力和压缩载荷。第二个图解中的打开圆圈显示 τ12 > 0的部分范例实验结果。

其他失败准则(Tsai-Hill 和最大应力准则)的失败封套被叠加,并根据选择最佳失败准则的实验结果评估预测的准确性。

图形不是任何材料系统的表示。它表示理解如何评估失败准则。

对于多方向薄层,很难评估使用哪个失败理论。类似的失败封套为薄层构造。不过对于程序使用的 FPF(第一层失败),由于几种原因,理论预测和实验观察之间存在很大差异。

根据类似观察提出一些建议,帮您在不同的失败理论中选择。

通常由于缺乏全面的实验结果,很难确定使用哪种理论。可能时应使用全部三个失败理论,并且为相对连续的设计选择最坏情况。

最大应力准则

对于矩阵控制的失败,最大应力准则最适合交叉纤维应力 σ2 > 0 的薄层。可使用应力图解 PropertyManager 中的“复合选项”为每个层选中此应力。

Tsai-Hill 准则

Tsai-Hill 准则最适合强度等于张力和压缩的薄层。对于矩阵控制的失败,Tsai-Hill 准则最适用于交叉纤维应力 σ2 < 0 的薄层。

Tsai-Wu 准则

Tsai-Wu 准则最适用于张力和压缩中不相等的强度。对于矩阵控制的失败,Tsai-Wu 准则最适用于交叉纤维应力 σ2 < 0 的薄层。



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