Tsai-Wu 기준은 복합 직교 이방성 쉘에 대한 안전 계수를 결정하기 위해 적용됩니다.
이 기준은 예상되는 실패에 총 변형 에너지 (변형 에너지와 변경 에너지)를 고려합니다. 이 기준은 압축 실패 강도와 인장 실패 강도를 구분하므로 Tsai-Hill 실패 기준보다 더 일반적입니다.
2D 상태 평면 응력(σ3 = 0, τ13 =0, τ23 =0)의 경우, Tsai-Wu 실패 기준은 다음과 같이 표현됩니다.
직교 이방성 Tsai-Wu 실패 기준의 계수 Fij는 합판재의 재질 강도 파라미터와 관련되며 실험으로 결정됩니다. 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.
| XT
1
|
섬유 방향을 따라 합판재의 인장 재질 강도 |
| XC
1
|
섬유 방향을 따라 합판재의 압축 재질 강도 |
| XT
2
|
섬유 방향과 교차하는 합판재의 인장 재질 강도 |
| XC
2
|
섬유 방향과 교차하는 합판재의 압축 재질 강도 |
| XT
12
|
합판재의 양의 전단 강도 |
| XC
12
|
합판재의 음의 전단 강도(솔버에서 양의 전단 강도와 동일하게 간주) |
프로그램에서 계산된 합판재의 응력 상태는 다음 요소로 설명됩니다. σ1, σ2 및 τ12
| σ1
|
섬유 방향을 따라 합판재 응력 |
| σ2
|
섬유 방향과 교차하는 합판재 응력 |
| τ12
|
합판재 전단 응력 |
복합재 플라이 재질 방향
방향 1은 플라이의 섬유 방향을 나타냅니다.
방향 2는 플라이 평면의 반대 섬유 방향을 나타냅니다.
안전 계수
프로그램은 위에 설명된 Tsai-Wu 조건에 따라 합판재 실패에 도달하려면 모든 합판재 응력 요소가 곱해져야 하는 계수인 안전 계수(FOS)를 보고합니다. 합판재 실패에 대한 FOS는 다음으로 계산됩니다.
, 여기에서 계수는 다음으로 제공됩니다.
1.0보다 큰 안전 계수는 합판재가 실패로부터 안전함을 나타냅니다.
Tsai-Wu 실패 기준은 섬유 파손, 매트릭스 파손, 파이버 매트릭스 파손을 포함한 다른 실패 모드를 예측하지 못합니다.