一方向材料と織物材料の疲労損傷の詳細と損傷の伝播について確認します。
方程式 61 は、樹脂母材複合材料の母材構成内の亀裂の開始に必要なサイクル数を決定するために使用する基本的な方程式を示します。サイクル内の最小数を決定すると、複合材料構造内で荷重が現実的に分布できるように、疲労破損の結果を材料に強制する必要があります。
前のセクション(「複合材料疲労の現象論」と「破断の動力学的理論」)の説明に従って、2 つの破損モード、横方向(軸外)と縦方向(軸上)を特定します。結合方程式 61、45、46 を使用して、縦方向と横方向の亀裂両方の破損までのサイクル数を計算できます。対象の材料点の破損までのサイクル数は、常に 2 つの間の破損までの最小サイクル数を取ります。予測される破損のタイプ(縦方向または横方向など)が、材料に適用される損傷のタイプを決定します。
織物材料では、数多くの損傷の組み合わせが発生することがあります。ここでは分かり易くするため、疲労荷重による損傷を、充填/反り束内の横方向亀裂と充填/反り束内の縦方向亀裂と特定します。
けん引内の横方向亀裂は、以前に説明したように、静的な破損基準により特定されます(「母材の構成破損基準」を参照)。疲労解析中に疲労荷重が構造に適用され、損傷が蓄積される間、静的な母材破損基準は継続的に評価されます。さらに、方程式 61 を方程式 40 と結合して、縦方向の亀裂を開始させる破損までの最小サイクル数を決定します。単層の損傷は、存在する損傷の量を反映させるために継続的に更新されます(けん引の横方向亀裂、またはけん引の縦方向亀裂)。
以前に説明した内容に従って(「複合材料の破損状態」を参照)、一方向および織物単層内の損傷状態を特定します。単層（またはけん引)内で横方向亀裂の発生が予測される場合は、常に母材構成特性の直交異方性が低減され、縦方向の荷重保持能力が横方向亀裂によって影響を受けないようにします。同様に、単層（またはけん引)内で縦方向亀裂の発生が予測される場合は、常に母材材料特性が上記のように低減され、単層（またはけん引)のほぼゼロの荷重保持能力をシミュレーションするために、繊維特性はほぼゼロまで低減されます。