Azzi-Tsai-Hill 失效准则的优点和局限

Azzi-Tsai-Hill 失效准则是一个数学方程，用于预测材料在应力下的失效。它通常在工程应用中用于确定 FRP 复合材料结构或组件的安全性。

Azzi-Tsai-Hill 失效准则是层压复合材料 Tsai-Hill 准则的扩展。主要区别是：

1. 它解释了层压板厚度上性能的变化，可以为每个层或层组定义属性。

2. 它允许每层的纵向、横向和全厚度方向具有不同的材料特性。

3. 它考虑了作用在主材料轴以外的平面上的剪应力的影响。这更好地代表了层压板中的多轴应力状态。

4. 它包括法向应力和横向剪切应力之间的相互作用项。这些交互项对于某些层压板配置可能很重要。

Azzi-Tsai-Hill 失效准则与 Tsai-Hill 失效准则相同，只是叉积项的绝对值取如下：

Azzi-Tsai-Hill 失效准则具有以下优点和局限性：

 Azzi-Tsai-Hill 失败准则优点

• 它可以解释材料特性的各向异性，这对于纤维沿不同方向取向的复合层压板非常重要。

• 它可以考虑不同方向的拉伸和压缩强度，这对于复合材料来说通常是不同的。

• 它可以预测涉及应力组合的复杂负载条件下的失效。

• 事实证明，它可以为多种类型的复合材料层压板提供相当准确的失效预测。

 Azzi-Tsai-Hill 失效准则局限

• 它是一个唯象模型，依赖于通过实验确定的失效参数。它没有描述微观层面的失效机制。

• 失效参数是根据测试确定的，这可能并不代表应力更复杂的实际结构。

• 它假设线性失效包络线，这对于某些表现出非线性失效行为的复合材料来说可能不准确。

• 它没有考虑应力集中、纤维错位或材料缺陷等可能影响实际失效载荷的因素。

• 失效参数可能会随着负载水平、温度和环境影响而变化，而模型没有考虑这些因素。

 Abaqus 中的 Azzi-Tsai-Hill 准则 

可以通过 Abaqus GUI定义该准则。

ABAQUS CAE: 

material editor: Mechanical》Elasticity》Elastic： Suboptions》Fail Stress

该准则用于平面应力状态。

总而言之，Azzi-Tsai-Hill 准则为基于各向异性强度特性预测复合材料层压板的失效提供了一个有用的宏观模型，但由于其经验性质和简化假设而存在局限性。