Kryterium zniszczenia
Kryterium zniszczenia Tsai-Hill stosuje się do skorup kompozytowych.
Kryterium to dotyczy energii zniekształcenia jako części całkowitej energii odkształcenia zmagazynowanej wskutek obciążania. Energia zniekształcenia stanowi część energii odkształcenia, która powoduje zmianę kształtu. Pozostała część energii to energia dylatacji, która powoduje zmianę objętości (powierzchni w przypadkach dwuwymiarowych) w wyniku obciążania.
Rysunek ilustruje różnicę pomiędzy dylatacją, a zniekształceniem podczas obciążania modelu dwuwymiarowego.
W przypadku warstewki dwuwymiarowej, jak w skorupach kompozytowych, zakłada się, że każda warstewka znajduje się w stanie naprężenia płaszczyznowego przy σ3 = 0, τ13 = 0, τ23 = 0. Wskaźnik zniszczenia jest obliczany następująco:
gdzie: X
1 jest wytrzymałością laminatu na rozciąganie w kierunku materiału 1, X
2 jest wytrzymałością laminatu na rozciąganie w kierunku materiału 2, a S
12 jest wytrzymałością laminatu na ścinanie.
Definicję kierunków materiału 1 i 2 można znaleźć w temacie Kierunki warstw materiału kompozytu.
Program podaje współczynnik bezpieczeństwa (FOS) względem zniszczenia laminatu jako 1 / Sqrt (F.I.). Współczynnik bezpieczeństwa FOS jest parametrem, przez który należy pomnożyć wszystkie składowe naprężenia, aby osiągnąć zniszczenie laminatu (F.I. = 1). Wartość współczynnika FOS większa od 1 oznacza, że laminat nie ulegnie zniszczeniu.
Ponadto,
X1 = X1
T jeśli σ1 > 0
X1 = X1
C jeśli σ1 < 0
X2 = X2
T jeśli σ2 > 0
X2 = X2
C jeśli σ2 < 0
Indeksy górne T i C oznaczają odpowiednio wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie.
Kryterium Tsai-Hill rozważa interakcję pomiędzy różnymi komponentami naprężenia. Dlatego też jest to interaktywna teoria zniszczenia.
Ograniczenia
Kryterium zniszczenia Tsai-Hill nie pozwala na przewidzenie różnych trybów zniszczenia, włączając w to zniszczenie włókien, zniszczenie osnowy i zniszczenie na powierzchni styku włókien i osnowy.