Überprüfen Sie die Ausfallkriterien für unidirektionale Verbundmaterialien.

Der Einfachheit halber werden die vorher erörterten Konstituentenausfallkriterien für unidirektionale Verbundwerkstoffe (MCT-Konstituentenbasierte Ausfallkriterien) noch einmal aufgeführt.

Matrix:

Faser:

Bei den Konstituentenausfallkriterien sind die Mengen (i=1,2,3,4) und (j=1,4) die transversal isotropen Konstituenten-Durchschnittsspannungsinvarianten, die anhand der MCT-Zerlegung berechnet werden.

Die Mengen (i=1,2,3,4) und (j=1,4) sind anpassbare Koeffizienten, die basierend auf gemessenen Stärken des Verbundmaterials festgelegt werden müssen. Das ±-Symbol, das einigen der Größen und vorangestellt ist, gibt an, dass der numerische Wert dieser Koeffizienten davon abhängt, ob die entsprechenden Konstituentenspannungen Zug- oder Druckspannungen sind. Folglich müssen 13 Konstituentenausfallkoeffizienten anhand von gemessenen Verbundfestigkeiten festgelegt werden.

Aus mathematischer Sicht erfordert eine strenge Bestimmung der 13 Konstituentenausfallkoeffizienten 13 unabhängige Festigkeitsmessungen. Der hier gewählte Ansatz basiert jedoch auf der Annahme, dass verfügbare Festigkeitsdaten für das Verbundmaterial wahrscheinlich auf die folgenden sechs branchenüblichen Festigkeitstests beschränkt sind.

+: Längszugfestigkeit (in Faserrichtung)

-: Längsdruckfestigkeit (in Faserrichtung)

+ = : Querzugfestigkeit (lotrecht zu den Fasern)

- = -: Querdruckfestigkeit (lotrecht zu den Fasern)

= : Längsscherfestigkeit

: Querscherfestigkeit

Ein Satz wohlbegründeter Annahmen wird verwendet, um die verbleibenden Verbundwerkstofffestigkeitsmessungen festzulegen. Nach der Analyse einer großen Menge gemessener biaxialer Festigkeitsdaten für eine Vielzahl von Verbundwerkstoffen hat Autodesk sehr erfolgreiche empirische Beziehungen unter Verwendung von branchenüblichen Festigkeitsmessungen entwickelt, um Approximationen von Verbundfestigkeiten bei verschiedenen biaxialen Lastzuständen zu berechnen.