Transcript Thuyết bền biến dạng lớn nhất

CHƯƠNG 5
Các nội dung chính

Dự báo hư hại

Các yếu tố thiết kế vật liệu lớp

Thiết kế nối - ghép

Các ví dụ thiết kế

Các ứng dụng điển hình
5.1. DỰ BÁO HƯ HẠI

Dự báo hư hại đối với lớp vật liệu đơn hướng
 Thuyết bền ứng suất lớn nhất
 Thuyết bền biến dạng lớn nhất
 Thuyết bền Tsai-Hill
 Thuyết bền Tsai-Wu

Dự báo hư hại vật liệu lớp không có điểm tập trung ƯS

Dự báo hư hại trong vật liệu lớp sợi ngẫu nhiên

Dự báo hư hại đối với vật liệu lớp có điểm tập trung ƯS

Dự báo hư hại đối với hiện tượng tách lớp
3
5.1. DỰ BÁO HƯ HẠI ...

Phân tích thiết kế một cấu trúc hay 1 chi tiết được thực hiện
bằng cách so sánh các ứng suất (hoặc biến dạng) do tải trọng
với độ bền (hay biến dạng) cho phép của vật liệu.

Trong trường hợp trường ứng suất phức tạp, cần phải sử
dụng đến các thuyết bền.

Với vật liệu đẳng hướng, có thể áp dụng các thuyết bền như:
Thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất, Thuyết bền thế năng biến
đổi hình dáng, thuyết bền Morh.

Một số thuyết bền được áp dụng đối với VLC như: Thuyết
bền Ứng suất lớn nhất, Thuyết bền Biến dạng lớn nhất,
Thuyết bền Tsai-Hill và Thuyết bền Tsai-Wu.
4
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Các ký hiệu quy ước
SLt = σT1
 STt = σC1
 SLc = σT2
 STc = σC2
 SLTs = F12
 Lt = T1
 Lc = C1
 Tt = T2
 Tc = C2
 LTs= F12

= độ bền kéo dọc
= độ bền kéo ngang
= độ bền nén dọc
= độ bền nén ngang
= độ bền trượt/cắt (trong mặt phẳng)
= biến dạng kéo dọc tới hạn.
= biến dạng nén dọc tới hạn.
= biến dạng kéo ngang tới hạn.
= biến dạng nén ngang tới hạn.
= biến dạng trượt/cắt tới hạn.
5
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền ứng suất lớn nhất

Hư hỏng xảy ra khi bất kỳ thành phần ứng suất chính
nào bằng hoặc lớn hơn độ bền tới hạn tương ứng.
-SLc < 1 < SLt
-STc < 2 < STt
-SLTs < 12 < SLTs

Nếu lớp chỉ chịu kéo dọc (x0, y=0 và xy=0) thì:
1 = xcos2; 2 = xsin2; 12 = xsin cos
 lớp vật liệu sẽ bị phá hỏng nếu
x > min[SLt /cos2; STt /sin2; SLTs /sin cos ]
 giá trị an toàn của x phụ thuộc vào phương sợi.
6
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền ứng suất lớn nhất

Ví dụ: Lớp vật liệu composite E-glass - epoxy với
 SLt = 1100 MPa, STt = 96,5 MPa, và SLTs = 83 Mpa.
 Nguyên nhân phá hỏng chuyển từ phá hỏng do độ bền kéo
dọc đến do độ bền trượt/cắt xảy ra tại  = 1=tan-1 (SLTs/SLt) =
4,30 và chuyển từ phá hỏng do độ bền trượt/cắt sang phá
hỏng do độ bền nén ngang xảy ra khi  = 2=tan-1 (STt/SLTs) =
49,30 .
 Như vậy, các lớp có góc phương sợi 0  < 4,30 bị phá hỏng
do độ bền kéo dọc; các lớp có góc phương sợi 4,30    49,30
bị phá hỏng do độ bền trượt/cắt và các lớp có góc phương sợi
49,30 <   900 bị phá hỏng do độ bền nén ngang
7
8
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền ứng suất lớn nhất

Hư hỏng xảy ra khi bất kỳ thành phần ứng suất chính
nào bằng hoặc lớn hơn độ bền tới hạn tương ứng.
-SLc < 1 < SLt
-STc < 2 < STt
-SLTs < 12 < SLTs

Nếu lớp chỉ chịu kéo dọc (x0, y=0 và xy=0) thì:
1 = xcos2; 2 = xsin2; 12 = xsin cos
 lớp vật liệu sẽ bị phá hỏng nếu
x > min[SLt /cos2, STt /sin2, SLTs /sin cos ]
 giá trị an toàn của x phụ thuộc vào phương sợi
(như hình bên).
9
Thuyết bền ứng suất lớn nhất …

Ưu điểm của thuyết
bền: Dễ áp dụng và
chỉ ra được nguyên
nhân gây phá hỏng.

Nhược điểm: Không
tính đến tương tác
giữa các thành phần
ứng suất
Đường bao phá hỏng
10
Thuyết bền ứng suất lớn nhất …
Ví dụ
Lớp composite epoxy – carbon T-300 chịu kéo bởi lực P
theo phương x, lớp có chiều rộng 50mm và dày 2mm. Có
các giới hạn bền: SLt = SLc = 1447,5 MPa , STt = 44,8
MPa, và SLTs = 62 Mpa. Xác định [P] cho các trường hợp:
a) góc phương sợi 00
b) góc phương sợi 300
c) góc phương sợi 600
11
Thuyết bền ứng suất lớn nhất …
Ví dụ …
P
P
x  
A 100
a.   00  1   x  SLt  1447,5MPa  P  144,75kN
b.   300 
P
 1   x cos 30  0,75
 1447,5MPa
100
P
2
0
 2   xsin 30  0, 25
 44,8 MPa
100
P
0
0
 12   xsin30 cos30  0, 433
 62 MPa
100
  P   min 19,3; 17,92; 14,32  14,32kN
2
0
12
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền biến dạng lớn nhất

Hư hỏng xảy ra khi bất kỳ thành phần biến dạng theo
phương chính nào bằng hoặc lớn hơn biến dạng tới
hạn tương ứng.
-Lc < 1 < Lt
-Tc < 2 < Tt
-LTs < 12 < LTs

Nếu lớp chỉ chịu kéo dọc (x0, y=0 và xy=0) thì:
1 = xcos2; 2 = xsin2; 12 = xsin cos
13
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền biến dạng lớn nhất

Nếu lớp chỉ chịu kéo dọc (x0, y=0 và xy=0) thì:
1   xcos2 ;  2   x sin2  ; 12   x sin cos
 Bước 1: Các thành phần biến dạng theo các phương chính
1  S111  S12 2   S11cos   S12 sin    x
2
2
 2  S121  S22 2   S12cos2  S22 sin 2    x
 12  S66 12   S66 sin  cos  x
1
 12
1
1
 S11  ; S12 
; S22 
; S66 
;
E1
E1
E2
G12
14
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền biến dạng lớn nhất
 Bước 2: Lớp bị phá hỏng nếu ứng suất x vượt quá giá
trị nhỏ nhất của:
 Lt
E1 Lt
S Lt


2
2
2
2
S11cos   S12 sin  cos   12 sin  cos2  12 sin 2 
 Tt
E2 Tt
STt
 2
 2
2
2
2
S12cos   S22 sin  sin    21cos  sin    21cos2
 LTs
G12 LTs
S LTs


S66 sin  cos sin  cos sin  cos
15
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI …
Thuyết bền biến dạng lớn nhất

Ví dụ:
Lớp composite epoxy – carbon T-300 với góc phương
sợi 100, có trường ứng suất là x= 20.000 psi; y = 10.000 psi. Đặc tính cơ học:
E1  21 106 ; E2  2  106 ; G12  0,85  106 ( psi);  12  0, 25
 Lt  9,5  103 ;  Tt  5,1 103 ;  Lc  11 103 ;  Tc  14  103 ;
 LTs  22  103 (in / in)
-> Kiểm tra bền theo thuyết bền biến dạng lớn nhất
16
Lời giải
1. Tính 1, 2, và 12
 1  20000 cos 2 100  (10000)sin 2 100  19095,9 psi
 2  20000sin 2 100  ( 10000)cos 2100  9095,9 psi
 12  (20000  10000)sin100 cos100  5130 psi
2. Tính 1, 2 và 12 và kiểm tra bền
1 
 1  12 2
E1

E1
 1,1343 103   Lt  9,5 103 (in / in)
 12 1  2
2 

 4, 77475 103   Tc  14  103 (in / in)
E1
E2
 12 
 12
G12
 6, 0353 103   LTs  22  103 (in / in)
17
Thuyết bền biến dạng lớn nhất …

Ưu điểm của thuyết
bền: Dễ áp dụng và
chỉ ra được nguyên
nhân gây phá hỏng.

Nhược điểm: Không
tính đến tương tác
giữa các thành phần
biến dạng
Đường bao phá hỏng
18
So sánh 2 thuyết bền
19
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền Tsai-Hill

Thuyết bền Tsai-Hill được phát triển trên cơ sở của
tiêu chuẩn năng lượng biến dạng von Mises đối với
vật liệu đẳng hướng để áp dụng cho vật liệu dị hướng.

Nguyên nhân của sự phá hỏng là năng lượng biến
dạng bằng hoặc lớn hơn 1 giá trị xác định tương ứng
với độ bền của lớp vật liệu.

Không phân biệt độ bền kéo hay độ bền nén.

Điều kiện bền:
 12
S
2
Lt

 1 2
S
2
Lt

 22
2
Tt
S

 122
S
2
LTt
1
20
Thuyết bền Tsai-Hill …

Ưu điểm: Kể đến
tương tác giữa các
thành phần ứng suất.

Nhược điểm: Không
phân biệt độ bền kéo
và độ bền nén; khó
áp dụng
Đường bao phá hỏng
21
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền Tsai-Hill …

Nếu lớp chỉ chịu kéo dọc (x0, y=0 và xy=0) thì điều
kiện bền được viết:
x 
1
12
 cos  sin  cos  sin  sin  cos  
 2 
 2 

2
2
S Lt
STt
S LTt
 S Lt

4
2
2
4
2
2
22
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền Tsai-Wu
Dựa trên cơ sở năng lượng biến dạng toàn phần.
 Điều kiện bền:

F1112  F22 22  F66122  F11  F2 2  F121 2  1
Trong đó:
1
1
1
1
F1 

; F2 

S Lt S Lc
STt STc
1
1
1
F11 
; F22 
; F66  2
S Lt S Lc
STt STc
S LTs

F1, F2, F11, F22, và F66 có thể được tính toán từ các độ bền
kéo, nén và trượt như trên
23
5.1.1. DỰ BÁO HƯ HẠI
Thuyết bền Tsai-Wu

F12 là độ bền tương tác giữa 1 và 2, được xác định
bằng thí nghiệm kéo hai phương đồng thời. Hoặc có
thể tính xấp xỉ dựa vào điều kiện phá hỏng khi kéo
theo 2 phương với 1= 2=:
2
F

F


F

F

2
F

1
 1 2   11 22
12 
 1
1   1
1
1
1 
1  2
F12 
1 




  
 
2 
2   S Lt S Lc STt STc 
 S Lt S Lc STt STc  
1
F12  
F11F22
2
24
Thuyết bền Tsai-Wu …

Ưu điểm: Kể đến
tương tác giữa các
thành phần ứng suất
và tính đến cả độ
bền kéo và độ bền
nén.

Nhược điểm: áp
dụng phức tạp
Đường bao phá hỏng
25
Thuyết bền Tsai-Wu …
Ví dụ

Đánh giá giới hạn phá hỏng của lớp đơn hướng trong
thí nghiệm kéo lệch trục theo tiêu chuẩn bền Tsai-Wu.
Giải:
1.Tính các thành phần ứng suất trong hệ trục 1-2-3
1
 1   x cos    x 1  cos 2 
2
1
2
 2   x sin    x 1  cos 2 
2
1
12   x sin  cos    x sin 2
2
2
26
Thuyết bền Tsai-Wu …
Ví dụ …
Giải …:
2. Ở giới hạn phá hỏng, đặt x=S0. Khi đó ta có:
S  3F11  3F22  2 F12  F66   4  F11  F22  cos2 
  F11  F22  2 F12  F66  cos4  
2
0
4S0  F1  F2  cos2  8  0
3. Giải phương trình bậc 2 của S0 ta nhận được giới hạn
phá hỏng S0.
27
5.1.2. Tấm lớp không có điểm tập trung ƯS

Bước 1: Tính toán ứng suất và biến dạng (theo hệ tọa
độ cục bộ) trong mỗi lớp.

Bước 2: Áp dụng các thuyết bền tương ứng để kiểm
tra bền cho mỗi lớp

Bước 3. Đánh giá về khả năng làm việc của vật liệu
lớp theo các quan điểm:
 Nếu có 1 hoặc 1 số lớp bị phá hỏng, có thể coi tấm bị phá
hỏng.
 Mặc dù có một số lớp bị phá hỏng, nhưng tấm lớp vẫn tiếp tục
duy trì khả năng chịu lực (ứng suất và biến dạng trong các lớp
còn lại tăng và độ cứng của tấm giảm); tuy nhiên các lớp đã bị
phá hỏng vẫn có thể tiếp tục chịu tải theo 1 số phương nào đó.
28
5.1.2. Tấm lớp không có điểm tập trung ƯS

Một số phương pháp đánh giá bền sau khi một số
lớp bị phá hỏng:
 Phương pháp loại bỏ hoàn toàn: Coi độ cứng và độ bền
của các lớp đã bị phá hỏng bằng không theo mọi phương.
 Phương pháp loại bỏ hạn chế: Coi độ cứng và độ bền trượt
và modul đàn hồi trượt của lớp bằng không nếu lớp bị phá
hỏng nền; áp dụng phương pháp loại bỏ hoàn toàn nếu lớp
bị phá hỏng sợi.

Phương pháp đặc tính dư: Độ bền và độ cứng dư
được gán cho tấm lớp bị phá hỏng.
29
Vật liệu lớp không có điểm tập trung ƯS
Ví dụ

Tấm carbon–epoxy T-300 cấu hình [0/±4 5/90]S; cơ tính:
E1=133,44 GPa, E2=8,78 GPa, 12 = 0,26 và 21 = 0,017. Chịu lực
kéo màng Nx. Khi tăng Nx, hiện tượng phá hỏng đầu tiên tại các
lớp 900 do các vết nứt ngang. Xác định các ma trận độ cứng sau
khi lớp đầu tiên bị phá hỏng (FPF). Giả sử rằng mỗi lớp có chiều
dày t0.
30
Vật liệu lớp không có điểm tập trung ƯS
Lời giải

Ta có:
h8=-h0=4t0; h7=-h1=3t0; h6=-h2=2t0; h5=-h3=t0 và h4=0.
Q   Q   Q 
Q   Q   Q 

;
mn 1
mn 8
mn 00
mn 3
mn 6
mn 450
Q   Q   Q 
; Q   Q   Q 
mn 2
mn 7
mn 4
mn 450
mn 5
mn 900
Tính [A], [B] và [D]
Do tấm cấu hình đối xứng nên [B] = [0].
8

Amn   Q mn
j 1

 h
 2t0  Q mn

j
j
 h j 1 
  Q 
0
0
mn
0
45

 Q mn

45
0

 Q mn

0
90


31
Vật liệu lớp không có điểm tập trung ƯS
Lời giải
32
Vật liệu lớp không có điểm tập trung ƯS
Lời giải

1.
Sau khi các lớp 900 bị phá hỏng:
Phương pháp loại bỏ hoàn toàn: Đối với các lớp 900,
Q11  Q12  Q22  Q26  Q66  0
33
Vật liệu lớp không có điểm tập trung ƯS
Lời giải
Sau khi các lớp 900 bị phá hỏng:
2. Phương pháp loại bỏ giới hạn. Vì các lớp 900 bị phá
hỏng do gãy ngang, nên:

Q11  Q12  Q26  Q66  0;
Q22  134,03GPa
34
5.2. CÁC YẾU TỐ THIẾT KẾ VẬT LIỆU LỚP

Triết lý (quan điểm) thiết kế

Tiêu chuẩn thiết kế

DESIGN ALLOWABLES

Hướng dẫn chung

Phương pháp phân tích PTHH (FEA)
35
5.2. CÁC YẾU TỐ THIẾT KẾ VẬT LIỆU LỚP
5.2.1. Triết lý (quan điểm) thiết kế

Thiết kế 1 kết cấu hay 1 chi tiết thường dựa trên quan điểm
tránh bị phá hỏng trong một khoảng thời gian xác định..
However, what constitutes failure depends principally on
the type of application involved. For exampl e, the most
common failure mode in a statical ly load ed structure made
of a ductile metal is yielding beyond which a permanent de
formati on may occur in the struc ture. On the other hand ,
the design of the same structure in a fatigue load
application must take into account the possibility of a brittle
failure accompanied by negligible yielding and rapid crack
propagation.
36
Strong recommendations

Trật tự xếp lớp đồng nhất được khuyến khích áp dụng cho các thiết kế theo độ
bền (Nói cách khác, phương sợi được phân bố đều khắp trong suốt cấu hình
lớp).
 Bình luận: các lớp không đồng nhất nên tránh với các thiết kế quan trọng trừ
khi đã có dữ liệu phân tích và thử nghiệm chứng tỏ được tính vượt trội rõ
ràng. Trong trường hợp buộc phải sử dụng các lớp không đồng nhất (ví dụ
như, các lớp gage tối thiểu), tốt nhất nên xếp các lớp chịu tải chính hướng vào
lõi tấm. Cách tốt nhất để xem các bài toán bền với cấu hình không đồng đều
là quan tâm đến ứng xử của các nhóm lớp đôc lập (ví dụ, các nhóm bị tách do
sự tách lớp) mà có thể được tạo ra trong quá trình sản xuất hoặc tiếp xúc
với dịch vụ.
 Cấu hình không đồng nhất có thể mang lại độ cứng tối ưu, hiệu suất ổn
định, tuy nhiên, các hiệu ứng trên tất cả các khía cạnh khác của thiết kế (ví dụ,
độ bền, khả năng chịu thiệt hại) nên được xem xét trước khi bỏ qua Khuyến
nghị 1. Ví dụ, sự phân bố ứng xuất xen lớp bị ảnh hưởng bởi những thay đổi
của trường ứng suất trong mặt phẳng tấm trong mặt phẳng xung quanh các lỗ
khoét và các rãnh cắt và "hiệu quả" LSS (tức là, phương sợi liên quan đến tiếp
xúc với cạnh). Trong trường hợp này việc tối ưu là khó khăn, giải pháp tốt
nhất là làm cho cấu hình lớp càng đồng nhất càng tốt
37
Strong recommendations
 .
 Heterogeneous LSS can yield optimum stiffness or stability performance;
however, the effects on all other aspects of the design (e.g., strength, damage
tolerance, and durability) should be considered before ignoring
Recommendation 1. For example, interlaminar stress distributions are affected
by variations in the in-plane stress field around the periphery of holes and
cutouts and the "effective" LSS (i.e., ply orientations relative to a tangent to
the edge). Since it is difficult to optimize for a single layup in this case, the
best solution is to make the LSS as homogeneous as possible
38
Strong recommendations
 A LSS should have at least four distinct ply angles (e.g., 0°, ±θ°,
90°) with a minimum of 10% of the plies oriented at each angle. Ply
angles should be selected such that fibers are oriented with principal
load axes.
 Comment: This rule is intended to avoid the matrix-dominated behavior
(e.g., nonlinear effects and creep) of laminates not having fibers aligned
with principal load axes. Such behavior can lead to low strengths and
dimensional stability problems
39
Strong recommendations
 Minimize groupings of plies with the same orientation. For tape plies, stack no
more than four plies of the same orientation together (i.e., limit stacked ply group
thickness ≤ 0.03 in. (0.8 mm)). In addition, stacked ply group thicknesses with
orientations perpendicular to a free edge should be limited ≤ 0.015 in. (0.38
mm).
 Comment: This guideline is used for laminate strength-critical designs. For example, it
will help avoid the shear-out failure mode in bolted joints. It also considers relationships
between stacked ply group thickness, matrix cracking (i.e., transverse tension and shear
ply failures) and delamination.
 In general, ply group thickness should be limited based on details of the design problem
(e.g., loads, free edges, etc.) and material properties (e.g., interlaminar toughness). Note
that the absolute level of ply group thickness identified in this guideline is based on past
experience. It should be confirmed with tests for specific materials and design
considerations.
40
Strong recommendations
 If possible, LSS should be balanced and symmetric about the midplane.
If this is not possible due to other requirements, locate the asymmetry or
imbalance as near to the laminate midplane as possible. A LSS is
considered symmetric if plies positioned at an equal distance above and
below the midplane are identical (i.e., material, thickness, and orientation).
Balanced is defined as having equal numbers of +θ and - θ plies, where θ is
measured from the primary load direction.
 Comment: This guideline is used to avoid shear/extension couplings and
dimensional stability problems (e.g., warpage which affects component
manufacturing tolerances). The extension/bending coupling of unsymmetric
laminates can reduce buckling loads. Note that some coupling may be desired
for certain applications (e.g., shear/extension coupling has been used for
aeroelastic tailoring)
41
Strong recommendations
 Alternate + θ and - θ plies through the LSS except for the closest
ply either side of the symmetry plane. A + θ /- θ pair of plies should
be located as closely as possible while still meeting the other
guidelines.
 Comment: This guideline minimizes the effect of bending/twisting
coupling, which is strongest when angle plies are separated near the surface
of a laminate. Modifications to this rule may promote more efficient stiffness
and stability controlled designs.
42
Strong recommendations
Shield primary load carrying plies from exposed surfaces.
 Comment: The LSS for laminates primarily loaded in tension or
compression in the 0° direction should start with angle and transverse plies.
Tensile strength, micro- buckling resistance, impact damage tolerance and
crippling strength can all increase by shielding the main load bearing plies from
the laminate surface. With primary load fibers buried, exterior scratches or
surface ply delamination will not have a critical effect on strength. For
laminates loaded primarily in shear, consideration should be given to locating
+45° and -45° plies away from the surface. For cases in which an element is
shielded by other structures (e.g., shear webs) and it may not be necessary
to stack primary load carrying plies away from the surface
43
Strong recommendations
Avoid LSS that create high interlaminar tension stresses (σz) at free
edges. Analyses to predict free edge stresses and delamination
strain levels are recommended to help select LSS
 Comment: Composite materials tend to have a relatively low resistance to
mode I delamination growth. Edge delamination, followed by sublaminate
buckling can cause premature failure under compressive loads. Edge
delamination occurring under tensile loads can also effectively reduce stiffness
and lower the load carrying capability. Since delaminations occurring at the
core of the laminate can have the strongest effect on strength, avoid locating
tape plies with fibers oriented perpendicular to a free edge at the laminate
midplane
44
Rules and Design Heuristics

The rules and design heuristics to reduce undesirable
stress coupling are as follows:
1.
A laminates stacking sequence should be symmetric about
the mid-plane to avoid extension-bending coupling.
2.
A laminate stacking sequence should be balanced to avoid
shear-extension coupling.
3.
±θ plies should be grouped to reduce bending-twisting
coupling
45
rules of design heuristics

The rules of design heuristics to improve strength are as follows:
1.
Homogeneous lay-up is recommended for strength-controlled design.
heterogeneous laminates should be avoided for strength-critical designs. In the
case where heterogeneous laminates cannot be avoided, it is generally best to
stack primary load-carrying plies toward the laminate core.
2.
Minimize groupings of plies with same orientations to create a more
homogeneous laminate and to minimize interlaminar stress and matrix cracking
during the service period. If plies must be grouped, avoid grouping more than four
plies of the same orientation.
3.
Avoid grouping of 90° plies and separate 90° plies by a 0° or 45° ply to minimize
interlaminar shear and normal stress.
4.
Separate ±θ plies to reduce interlaminar shear stress.
46
rules of design heuristics
5. Shield primary load carrying plies by positioning inside of laminate to
increase tensile strength and buckling resistance.
6. To avoid large-scale matrix cracking and delamination, the ply angle
difference between the adjacent plies must not exceed 45°.
7. Avoid positioning tape plies with fibres oriented perpendicular to edge at
the laminate mid-plane to lessen high interlaminar at free edges.
8. If tape plies with fibres oriented perpendicular to a free edge should be
stacked at mid-plane, stack no more than approximately three plies.
9. When there exits a hole, avoid locating tape plies with fibres oriented
perpendicular to loading direction at the laminate mid- plane to lessen
interlaminar stress around a hole.
The above rules of design heuristics should be carefully applied
according to loading and conditions.
47
5.3. THIẾT KẾ NỐI - GHÉP

Mối ghép cơ khí

Mối ghép cứng
48
5.4. CÁC VÍ DỤ

Thiết kế chi tiết (bộ phận) chịu kéo

Thiết kế chi tiết (bộ phận) chịu nén

Thiết kế dầm

Thiết kế chi tiết (bộ phận) chịu xoắn
49
5.5. Các ứng dụng điển hình

Cánh điều khiển của máy bay LOCKHEED L1011

Van áp lực

Lò xo lá của tàu hộ tống CORVETTE LEAF
SPRINGS

Các ống cho cấu trúc dàn tàu không gian
50