Kritérium selhání
Kritérium selhání Tsai-Hill se používá pro složené skořepiny.
Toto kritérium uvažuje deformační část celkové energie namáhání vzniklé kvůli zatížení. Deformační energie je část napěťové energie, která způsobuje změnu tvaru. Druhou částí je dilatační energie, která způsobuje změnu objemu (nebo plochy v případě 2D) kvůli zatížení.
Obrázek znázorňuje rozdíl mezi dilatací a deformací při zatížení 2D modelu.
Pro 2D vrstvy (tedy u složených skořepin) se u každé vrstvy uvažuje stav napětí v rovině s σ3 =0, τ13 =0, τ23 =0. Index selhání se počítá následujícím způsobem:
kde: X
1 je pevnost v tahu ve směru materiálu 1, X
2 je pevnost kompozitu v tahu ve směru materiálu 2 a S
12 je pevnost kompozitu ve střihu.
Viz také Směry materiálu vrstev kompozitu zobrazíte definici směrů materiálu 1 a 2.
Program hlásí koeficient bezpečnosti (FOS) vůči selhání kompozitu jako 1 / druhá odmocnina z (F.I.). FOS je koeficient bezpečnosti, kterým by všechny zatěžované součásti měly být vynásobeny, aby bylo dosaženo selhání vrstvených kompozitů (F.I. = 1). Hodnota FOS vyšší než 1 označuje, že kompozit je bezpečný proti poruše.
Dále,
X1 = X1
T pokud σ1 > 0
X1 = X1
C pokud σ1 < 0
X2 = X2
T pokud σ2 > 0
X2 = X2
C pokud σ2 < 0
Horní indexy T a C označují pevnost v tahu a v tlaku.
Kritérium Tsai-Hill uvažuje interakce mezi různými složkami napětí. Jde proto o interaktivní teorii selhání.
Omezení
Kritérium selhání Tsai-Hill nemůže předpovídat jiné režimy selhání (například selhání vláken, matrice a rozhraní matrice a vláken).