複合破壊基準(Composite Failure Criteria)

ラミネートの破壊(Laminate Failure)

適用荷重により積層の破壊が発生するかを判定するために、プログラムは最初に応力が働く異なる層で応力を計算します。破壊理論を使用して、これらの応力レベルに基づき、破壊基準を適用します。ラミネートは、最初の層、または層のグループが破壊するときに、破壊すると考えられます。

複合の破壊は複数のステップで起こります。第1層、または層のグループに十分に大きい応力がかかるとき、破壊します。この点の破壊は、ラミネートはまた応力がかかった状態での最初の層破壊(first ply failure - FPF)です。安全を考慮した設計のために、ラミネートはFPFを生じるだけの高い応力を持つべきではありません。完全な破壊が起こるこの点は、極限ラミネート破壊(ultimate laminate failure - ULF)と呼ばれます。複合の破壊は、繊維の損傷、マトリックス分解、または接触面、あるいは中間層破壊のために,マイクロメカニカルのスケール(micromechanical scale)で起こります。これらの局所破壊モードでは、全体のラミネート破壊を十分に予測できません。

複合破壊理論は、全体のラミネート破壊を予測します。これらの破壊理論は、対話型、非対話型、または、部分対話型になることがあります。非対話型理論は、対話型の理論がするように、異なる応力成分の相互作用を考慮しません。 

ラミネート破壊基準に対する3つの理論は以下になります:
  • Tsai-Hill 破壊基準(Tsai-Hill Failure Criterion)
  • Tsai-Wu 破壊基準(Tsai-Wu Failure Criterion)
  • 最大応力判定基準(Maximum Stress Criterion)