Diretrizes para selecionar o Critério de falha adequado para calcular o Fator de segurança de seu projeto.
Avaliação do critério de falha
As previsões teóricas de falha de lâminas são comparadas com experimentos, comparando envelopes de falha (a falha da lâmina ocorre fora do envelope) em vários estados biaxiais de tensão. Pressupõe-se que uma lâmina esteja em um estado de tensão plana com componentes de tensão diferentes de zero, em que σ1, σ2 e τ12. As direções 1 e 2 representam a direção da orientação da camada e a direção transversal à orientação da camada, respectivamente.
Um esquema do envelope de falha de uma teoria de falha específica é mostrado, por exemplo, o critério de falha de Tsai-Wu. X e S são normal e resistência de cisalhamento da lâmina, respectivamente. t e c representam o carregamento de tensão e compeensivo. Os círculos abertos na segunda plotagem mostram alguns exemplos de resultados experimentais para τ12 > 0.
Os envelopes de falha dos outros critérios de falha (critérios de Tsai-Hill e de tensão máxima) são sobrepostos e a exatidão das previsões é avaliada com relação aos resultados experimentais para selecionar o melhor critério de falha.
o gráfico não é representativo de nenhum sistema de materiais. Ele é mostrado para facilitar a compreensão de como um critério de falha é avaliado.
Para laminados multidirecionais, é difícil avaliar qual teoria de falha deve ser usada. Envelopes de falha semelhantes são construídos para laminados. No entanto, para FPF (falha da primeira camada), usado pelo programa, há uma grande variação entre as previsões teóricas e as observações experimentais, devido a vários motivos.
Com base nessas observações, algumas recomendações podem ajudá-lo a selecionar entre as diferentes teorias de falha.
Em geral, é difícil determinar qual teoria usar devido à falta de resultados experimentais abrangentes. Sempre que possível, você deve usar todas as três teorias de falha e selecionar o pior cenário, garantindo um projeto relativamente conservador.
Critério de tensão máxima
Para falha dominada por matriz, o critério de tensão máxima é melhor aplicado a uma lâmina quando a tensão transversal à fibra σ2 > 0. Você pode verificar essa tensão para cada camada usando as Opções de compostos no PropertyManager de Plotagem de tensão.
Critério de Tsai-Hill
O critério de Tsai-Hill é melhor aplicado a uma lâmina quando as resistências de tração e compressão são iguais. Para falha dominada por matriz, o critério de Tsai-Hill é melhor aplicado a uma lâmina quando a tensão transversal à fibra é σ2 < 0.
Critério de Tsai-Wu
O critério de Tsai-Wu é melhor aplicado para resistências de tração e compressão diferentes. Para falha dominada por matriz, o critério de Tsai-Wu é melhor aplicado a uma lâmina quando a tensão transversal à fibra é σ2 < 0.