材料与失效
复合材料仿真器
聚焦材料与失效中的复合材料主题，便于比较相关公式、输入条件和工程判断。
6 个仿真器
相邻分类
工具列表
碳纤维复合材层合板 Tsai-Wu 破坏准则模拟器
复合材料
碳纤维增强塑料（CFRP）层合板 Tsai-Wu 破坏准则在线模拟器。调整纤维体系（T800/T1000/M55J/E 玻纤）、纤维体积分数、主应力 σ11/σ22/τ12 与主层方向，实时显示 Tsai-Wu 破坏指标、最大应力指标、强度比 R 与安全系数。免费工具。
复合材料破坏准则模拟器
复合材料
复合材料破坏准则模拟器：支持Tsai-Wu、Hashin、最大应力等准则，实时计算CFRP/GFRP破坏指数与失效模式，提供纤维角扫描，助力复合材料积层板设计与强度分析。
Composite Laminate Abd Detail模拟器
复合材料
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复合材料（CFRP）性能计算器
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使用复合材料性能计算器，基于混合律与Halpin-Tsai方程，精确计算CFRP/GFRP的弹性模量E1、E2等参数。可视化纤维体积分数影响曲线，助力材料设计与性能预测。
复合材料层合板CLT计算器 · ABD矩阵·铺层应力·失效准则
复合材料
复合材料层合板CLT计算器：实时计算ABD矩阵、铺层应力与应变、Tsai-Wu/Tsai-Hill失效指数。支持CFRP与GFRP层合板设计与分析，工程师必备工具。
复合材料混合定律模拟器
复合材料
纤维增强复合材料混合定律模拟器：根据纤维与基体的模量及纤维体积分数，实时计算纵向模量、横向模量、各向异性比、纵向拉伸强度与纤维载荷分担，直观理解纤维取向如何决定刚度。。
使用指南
- 在材料库中选择碳纤维/玻璃纤维增强树脂基体，输入纤维体积分数（0.3-0.6范围）
- 设定铺层方向角[0°/90°/±45°]，系统自动计算正交异性弹性常数
- 导入载荷工况（拉伸/压缩/剪切应力），触发Tsai-Wu失效准则或Hashin准则判定
- 对比公式计算结果与有限元分析结果的偏差，验证工程安全系数
具体计算示例
碳纤维增强环氧树脂（T300/5208）层板，纤维体积分数Vf=0.55，[0/90/±45]s八层铺层。纤维弹性模量Ef=230 GPa，基体Em=3.8 GPa，剪切强度τ=65 MPa。加载单向拉伸应力σx=800 MPa时，根据强度失效准则计算：沿纤维方向应变ε=3.2×10⁻³，基体剪切应力τ≈28 MPa，安全系数为2.3。实际失效应力与仿真预测值偏差在8%以内。
实务注意事项
- 航空复材结构需严格控制纤维含量在55%-65%，过高引起脆性破坏，过低降低模量和强度
- 铺层序列对扭转刚度影响显著，±45°层必须对称分布以避免耦合变形
- Hashin失效准则适用于三维应力状态，Tsai-Wu准则对交叉应力敏感，选用时需核实工况类型
- 环境因素（温度85°C、湿度85%）导致基体强度下降15%-20%，设计时应调整安全系数至1.5以上