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Eigen value analysis of composite hollow shafts using modified EMBT formulation considering the shear deformation along the thickness direction

引用

Defence Technology（防务技术） 2023年第10期28卷 1-12页

作者： Pavani Udatha A.S.Sekhar Velmurugan R Machine Design Section Department of Mechanical EngineeringIIT MadrasChennai600036India Department of Aerospace Engineering IIT MadrasChennai600036India

composite hollow shafts are used in power transmission applications due to their high specific stiffness and high specific *** dynamic characteristics of these shafts are important for transmission *** modelling of these shafts is generally carried out using Equivalent Modulus Beam Theory(EMBT)and Layerwise Beam Theory(LBT)*** EMBT formulation is modified by considering stacking sequence,shear normal coupling,bending twisting coupling and bending stretching *** is observed that modified EMBT formulation is underestimating the shafts stiffness at lower length/mean diameter(l/dm)*** the present work,a new formulation is developed by adding shear deformation along the thickness direction to the existing modified EMBT *** variation of shear deformation along the thickness direction is found using different shear deformation theories,i.e.,first-order shear deformation theory(FSDBT),parabolic shear deformation theory(PSDBT),trigonometric shear deformation theory(TSDBT),and hyperbolic shear deformation theory(HSDBT).The analysis is performed at l/d_(m) ratios of 5,10,15,20,25,30,35,and 40 for carbon/epoxy composites,E-glass/epoxy composites,and boron/epoxy composite *** results show that new formulation has improved the bending natural frequency of the composite shafts for l/d_(m)<15 in comparison with modified *** effect of new formulation is more significant for the second and third bending modes of natural frequencies.

关键词： composite hollow shafts Bending natural frequency Modified EMBT formulation Thickness effect

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