Kritérium Tsai-Wu se používá k určení koeficientu bezpečnosti pro kompozitní ortotropní skořepiny.
Toto kritérium předpovídá selhání pomocí celkové deformační energie (deformační a dilatační energie). Je obecnější než kritérium selhání Tsai-Hill, protože rozlišuje mezi pevností v tlaku a v tahu.
Pro 2D stav namáhání v rovině (σ3 = 0, τ13 = 0, τ23 = 0) je kritérium selhání Tsai-Wu vyjádřeno jako:
Součinitele Fij ortotropního kritéria selhání Tsai-Wu se vztahují k parametrům pevnosti materiálu kompozitu a jsou určeny experimentálně. Jsou vypočteny z těchto vzorců:
| XT
1
|
pevnost laminovaného materiálu v tahu ve směru vláken |
| XC
1
|
pevnost laminovaného materiálu v tlaku ve směru vláken |
| XT
2
|
pevnost laminovaného materiálu v tahu napříč ke směru vláken |
| XC
2
|
pevnost laminovaného materiálu v tlaku napříč ke směru vláken |
| XT
12
|
pevnost laminátu při kladném smykovém napětí |
| XC
12
|
pevnost laminátu při záporném smykovém napětí (řešič ji považuje za stejnou jako pevnost při kladném smykovém napětí) |
Stav napětí kompozitu vypočtený programem je vyjádřen složkami: σ1, σ2 a τ12
| σ1
|
napětí laminátu ve směru vláken |
| σ2
|
napětí laminátu napříč ke směru vláken |
| τ12
|
smykové napětí laminátu |
Směry materiálu vrstev kompozitu
Směr 1 označuje směr orientace vláken vrstvy.
Směr 2 označuje příčný směr vláken v rovině vrstvy.
Koeficient bezpečnosti
Program hlásí koeficient bezpečnosti (FOS), kterým je třeba vynásobit všechny složky napětí laminátu pro dosažení selhání laminátu podle výše uvedeného kritéria Tsai-Wu. Koeficient FOS pro selhání laminátu je vypočten z:
, přičemž koeficienty jsou dány:
Koeficient bezpečnosti větší než 1,0 indikuje, že je laminát nenáchylný k selhání.
Kritérium selhání Tsai-Wu nemůže předpovídat jiné režimy selhání (například selhání vláken, matrice a rozhraní matrice a vláken).