Untersuchen Sie das MCT-Ausfallkriterium.
Der größte Vorteil, der sich aus der Verfügbarkeit von Konstituentendurchschnittsspannungs- und -dehnungszuständen ergibt, besteht in der Möglichkeit, deutliche Verbesserungen bei der Prognose der Schadensentwicklung und des Ausfalls von Verbundmaterialien zu erzielen. Typische undirektionale faserverstärkte Verbundmaterialien weisen erhebliche Unterschiede bei den Festigkeiten der einzelnen Materialkonstituenten auf. Aus diesem Grund ist das Konzept der Formulierung separater Ausfallkriterien für Fasern und Matrix eine allgemein akzeptierte Idee. Allerdings war der Versuch, Ausfallkriterien für Konstituenten auf der Basis des Durchschnittsspannungszustands des Verbundmaterials zu etablieren, nur eingeschränkt erfolgreich. Der Grund für diesen eingeschränkten Erfolg liegt darin, dass der Durchschnittsspannungszustand des Verbundmaterials nicht wirklich für die Faser- und Matrixkonstituenten relevant ist. Vielmehr repräsentiert der Durchschnittsspannungszustand die Spannung, die in einem fiktiven, statisch äquivalenten aufgeschmierten Material vorhanden ist. Es ist physikalisch weitaus korrekter, die Ausfallkriterien für Konstituenten auf den jeweiligen Durchschnittsspannungszustand der Konstituenten zu stützen. Konstituentenbezogene Durchschnittsspannungen bieten den zusätzlichen Vorteil, dass sie nicht die selbstausgleichenden Normalspannungen herausfiltern, die aus unterschiedlichen Poissonzahlen oder thermischen Interaktionen zwischen Konstituentenmaterialien resultieren. Angesichts dieser überzeugende Argumente besteht der in Helius PFA verfolgte Ansatz darin, separate Ausfallkriterien für jedes Konstituentenmaterial zu verwenden und die konstituentenbezogenen Ausfallkriterien auf den Durchschnittsspannungszustand der jeweiligen Konstituente zu stützen.