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A 4-node co-rotational ANS shell element for laminated composite structures

机译：用于层压复合结构的4节点同向旋转ANS壳单元

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The formulation of a non-linear composite 4-node co-rotational resultant shell element is presented for the solution of bending, free vibration, critical buckling and postbuckling analysis of composite plates and shells. Using the ANS (assumed natural strain) method the present shell element generates shear locking behavior, and such element performs very well as much as shells get thin. The formulation of the geometrical stiffness presented here is exactly defined on the mid-surface and is efficient for analyzing stability problems of thin and thick laminated plates, and shells by incorporating bending moment and transverse shear resultant forces. The transverse shear stiffness is defined by an equilibrium approach instead of using the shear correction factor. The adoption of a second-order co-rotational formulation makes it computationally efficient compared to the most existing composite shell elements. The proposed formulation is computationally efficient and the test results showed good agreement.
机译：提出了非线性复合四节点同向旋转所得壳单元的公式，以解决复合板和壳的弯曲，自由振动，临界屈曲和后屈曲分析问题。使用ANS（假定的自然应变）方法，本发明的壳单元会产生剪切锁定行为，并且当壳变薄时，这种单元的性能也非常好。此处给出的几何刚度的公式精确地定义在中表面上，并且通过结合弯矩和横向剪切合力有效地分析了薄板和厚板以及壳的稳定性问题。横向剪切刚度是通过平衡方法而不是使用剪切校正因子定义的。与大多数现有的复合壳单元相比，采用二阶同向旋转公式使计算效率更高。所提出的公式计算效率高，测试结果显示出良好的一致性。

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