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Stability analysis of internally damped rotating composite shafts using a finite element formulation - 13/01/18

Doi : 10.1016/j.crme.2018.01.002 
Safa Ben Arab a, b, , José Dias Rodrigues a, Slim Bouaziz b, Mohamed Haddar b
a Faculty of Engineering, University of Porto, Portugal 
b Laboratory of Mechanics, Modeling and Production, LA2MP, National Engineering School of Sfax, University of Sfax, Tunisia 

Corresponding author at: Laboratory of Mechanics, Modeling and Production, LA2MP, National Engineering School of Sfax, University of Sfax, Tunisia.Laboratory of Mechanics, Modeling and Production, LA2MPNational Engineering School of SfaxUniversity of SfaxTunisia
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Saturday 13 January 2018
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

This paper deals with the stability analysis of internally damped rotating composite shafts. An Euler–Bernoulli shaft finite element formulation based on Equivalent Single Layer Theory (ESLT), including the hysteretic internal damping of composite material and transverse shear effects, is introduced and then used to evaluate the influence of various parameters: stacking sequences, fiber orientations and bearing properties on natural frequencies, critical speeds, and instability thresholds. The obtained results are compared with those available in the literature using different theories. The agreement in the obtained results show that the developed Euler–Bernoulli finite element based on ESLT including hysteretic internal damping and shear transverse effects can be effectively used for the stability analysis of internally damped rotating composite shafts. Furthermore, the results revealed that rotor stability is sensitive to the laminate parameters and to the properties of the bearings.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Rotating shaft, Composite material, Internal damping, Finite element method, Stability analysis


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