Tsai-Hill 失败准则

失败准则

Tsai-Hill 失败准则适用于复合壳体。

此准则考虑根据载荷存储的总应变能的失真能。失真能是造成形状更改的应变能的部分。其他部分是根据载荷造成体积更改的扩张能（2D 中的区域更改）。

图片说明加载 2D 模型时扩张和失真之间的差异。

对于一个 2D 薄层，在复合壳体时，假设每个薄层的平面张力状态为 s₃ =0, τ₁₃ =0, τ₂₃ =0。失败指数的计算方法如下：

其中：其中：X ₁ 是材料方向 1 中薄层的张力强度、X ₂ 是材料方向 2 中薄层的张力强，并且 S ₁₂ 是薄层的抗剪强度

请参阅复合层材料方向，了解材料方向 1 和 2 的定义。

程序会依据薄层失败将安全系数 (FOS) 报告为 1/Sqrt (F.I.)。FOS 是使用所有应力分量乘以达到的薄层失败 (F.I. = 1) 的系数。FOS 值大于 1 表示薄层不会失败。

此外，

X₁ = X₁ ^T 如果 σ₁ > 0

X₁ = X₁ ^C 如果 σ₁ < 0

X₂ = X₂ ^T 如果 σ₂ > 0

X₂ = X₂ ^C 如果 σ₂ < 0

上标 ^T 和 ^C 分别说明张力和压缩强度。

限制

Tsai-Hill 失败准则无法预测包括纤维失败、矩阵失败和纤维-矩阵失败接口失败在内的不同失败模式。