A finite element formulation for the analysis of fiber reinforced laminated shell structures is presented. The element adopted is a doubly curved 8-node shell element. Shear deformation and coupling terms between bending and extension are included in the formulation. Numerical characteristics of the element with respect to mesh size are checked for a plate with various boundary conditions and a pinched cylinder. Also degeneracy due to thinness of a pinched cylinder is examined. The developed element has demonstrated its applicability by showing the effect of anisotropy on the hoop stress and the displacements and the effect of material properties and boundary conditions on the stresses for a clamped cylinder. In addition to the stress analysis, a routine for the interactive first-ply failure load between internal pressure and axial tension for some laminated cylinders is also developed.
복합적층된 이방성 쉘 구조물의 해석을 위한 유한 요소 프로그램을 두 곡률을 갖는 8 절점 쉘 요소를 이용해서 전개하였다. 등방성 평판과 원통 및 직교이방성 원통에 대해서 요소의 특성을 조사한 결과 이론적 해석에 의한 해와 거의 차이가 없음이 나타나 이방성 쉘에 대해 적용이 가능함을 제시해 주었다.
이 프로그램을 이용해서 이방성 정도가 쉘 구조물의 응력과 변위에 상당한 영향을 줌을 알 수 있었다. 이방성의 특성은 구조물의 기하학적 형상 및 하중의 축 대칭성에도 불구하고 비 축 대칭적인 변위가 나타나므로 최소한 구조물의 반이 모델링되어야 하는 것으로 나타났다. 내압을 받는 원통 쉘은 여러 경계 조건과 재료 성질에 따라 원주 방향으로 최대 응력이 걸리는 지점과 축 방향응력의 크기에 영향을 받는 결과를 얻었다. 또한 본 연구에서는 이론상으로나 실험상으로 결과가 나와 있지 않은, 그러나 실제로 예상되는 초기 파손 하중 곡선을 제시하였다.
