• فهرست مقالات Rotating Shaft

      • دسترسی آزاد مقاله

        1 - New Approach to Instability Threshold of a Simply Supported Rayleigh Shaft
        M Faraji Mahyari K.H Faraji Mahyari S Fardpour
        The main goal of this research is to analyse the effect of angular velocity on stability and vibration of a simply supported Rayleigh rotating shaft. To this end, non-dimensional kinetic and potential energies are written while lateral vibration is considered. Finite el چکیده کامل
        The main goal of this research is to analyse the effect of angular velocity on stability and vibration of a simply supported Rayleigh rotating shaft. To this end, non-dimensional kinetic and potential energies are written while lateral vibration is considered. Finite element method is employed to discrete the formulations and Linear method is applied to analyse instability threshold of a rotating shaft. These results represent the significant effects of mass moment of inertia, centrifugal forces and rotational speed. Also, the differences between Rayleigh and Euler-Bernoulli modelling are delivered. Furthermore, the effect of slenderness ratio on instability threshold and the natural frequencies are illustrated. Increasing rotational speed leads to decreasing of instability threshold and forward and backward natural frequencies. These formulations can be used to choose the safe working conditions for a shaft. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        2 - Combination Resonance of Nonlinear Rotating Balanced Shafts Subjected to Periodic Axial Load
        M.S Qaderi S.A.A Hosseini M Zamanian
        Dynamic behavior of a circular shaft with geometrical nonlinearity and constant spin, subjected to periodic axial load is investigated. The case of parametric combination resonance is studied. Extension of shaft center line is the source of nonlinearity. The shaft has g چکیده کامل
        Dynamic behavior of a circular shaft with geometrical nonlinearity and constant spin, subjected to periodic axial load is investigated. The case of parametric combination resonance is studied. Extension of shaft center line is the source of nonlinearity. The shaft has gyroscopic effect and rotary inertia but shear deformation is neglected. The equations of motion are derived by extended Hamilton principle and discretized by Galerkin method. The multiple scales method is applied to the complex form of equation of motion and the system under parametric combination resonance is analyzed. The attention is paid to analyze the effect of various system parameters on the shape of resonance curves and amplitude of system response. Furthermore, the role of external damping on combination resonance of linear and nonlinear systems is discussed. It will be shown that the external damping has different role in linear and nonlinear shaft models. To validate the perturbation results, numerical simulation is used. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        3 - Analytical Solution for Electro-mechanical Behavior of Piezoelectric Rotating Shaft Reinforced by BNNTs Under Non-axisymmetric Internal Pressure
        A Ghorbanpour Arani E Haghparast S Amir
        In this study, two-dimensional electro-mechanical analysis of a composite rotating shaft subjected to non-axisymmetric internal pressure and applied voltage is investigated where hollow piezoelectric shaft reinforced by boron nitride nanotubes (BNNTs). Composite structu چکیده کامل
        In this study, two-dimensional electro-mechanical analysis of a composite rotating shaft subjected to non-axisymmetric internal pressure and applied voltage is investigated where hollow piezoelectric shaft reinforced by boron nitride nanotubes (BNNTs). Composite structure is modeled based on piezoelectric fiber reinforced composite (PFRC) theory and a representative volume element has been considered for predicting the elastic, piezoelectric and dielectric properties of the composite rotating shaft. Distribution of radial, circumferential, shear and effective stresses and electric displacement in composite rotating shaft are determined based on Fourier series. The detailed parametric study is conducted, focusing on the remarkable effects of angular velocity, electric potential, volume fraction and orientation angle of BNNTs on the distribution of stresses. The results show that properties of the piezoelectric shaft as matrix have significant influence on the electro-mechanical stresses where the PZT-4 has less effective stresses against PVDF. Therefore, PZT-4 could be considered for improving optimum design of rotating piezoelectric shaft under electric field and non-axisymmetric mechanical loadings. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        4 - شناسایی آسیب در محورهای دوار دارای ترک عرضی با استفاده از تحلیل ارتعاشی مدل ترک تنفس کننده
        عباس عظمتی مهدی صالحی ستار محمدی اسفرجانی
        این مقاله به شناسایی ترک‌های عرضی در شافت‌های دوار می‌پردازد. در این تحقیق پس از استخراج روابط حاکم، عمق‌ها و موقعیت‌های متفاوت برای ترک عرضی در یک محور دوار یک کمپرسور با استفاده از مدل ترک تنفس‌کننده بررسی شد. مدل ترک تنفس کننده نسبت به سایر مدل ها، انطباق بهتری با رف چکیده کامل
        این مقاله به شناسایی ترک‌های عرضی در شافت‌های دوار می‌پردازد. در این تحقیق پس از استخراج روابط حاکم، عمق‌ها و موقعیت‌های متفاوت برای ترک عرضی در یک محور دوار یک کمپرسور با استفاده از مدل ترک تنفس‌کننده بررسی شد. مدل ترک تنفس کننده نسبت به سایر مدل ها، انطباق بهتری با رفتار ترک واقعی دارد. ترک براساس اصول مکانیک شکست مدل شده و معادلات حرکت سیستم استخراج شد. برای مدلسازی رفتار واقعی ترک در باز و بسته شدن ، از ضریب شدت تنش استفاده شده است. این مدل می تواند مقدار استحکام محور ترک‌دار را در هر محدوده سرعت بر حسب زاویه مشخص کند. نتایج نشان می دهند که در نقاطی که ترک کاملاً بسته است سختی محور دارای مقدار بیشینه خود می‌باشد. با افزایش عمق ترک، سختی محور کاهش می‌یابد. هارمونیک اول در طیف فرکانسی مربوط به اثر نابالانسی می باشد و هارمونیک دوم مربوط به اثر ترک است که با افزایش عمق ترک، دامنه آن افزایش می یابد. از کاهش فرکانس دوم و افزایش دامنه هارمونیک دوم می توان برای شناسایی ترک در محورهای دوار استفاده کرد. پرونده مقاله