Vibrational characteristics of a rotating shaft containing a transverse crack

Other Title(s)

الصفات الاهتزازية للعمود الدوار المتضمن شقا مستعرضا

Joint Authors

Ali, Sabah Muhammad Jamil Mulla
al-Sarraf, Ziyad Shakib Abd al-Baqi
al-Rawi, Muhammad Najib Abd Allah

Source

al-Rafidain Engineering Journal

Issue

Vol. 13, Issue 1 (31 Mar. 2005), pp.1-16, 16 p.

Publisher

University of Mosul College of Engineering

Publication Date

2005-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

16

Main Subjects

Mechanical Engineering

Abstract AR

في هذا البحث تم دراسة تأثير الشق العرضي على السلوك الداينميكي للعمود الدوار.

ابتداءا من معرفة أن وجود الشق في العمود يقلل من قيمة الترددات الطبيعية العرضية من خلال وجود المرونة الموقعية المتكونة بمنطقة الشق.

كما أن دالة طاقة الانفعال المتحررة و المتعلقة بمنطقة الشق من خلال مطاوعة الشق للعمود الدوار خلال وجود المرونة الموقعية، فإن هذه الدالة مرتبطة بمعامل شدة الإجهاد كتعبير لوجود الشق العرضي.

لذا فقد تم حساب المرونة الموقعية للعمود خلال منطقة الشق.

حيث أن النتائج التي تم الحصول عليها يمكن الاستفادة منها في تحديد الاستجابة الداينميكية للعمود ذات التركيب المعقد.

ابتداءا من معادلة الحركة للعمود المتعرض للانحناء فقد تم تحليل و حساب معادلة التردد الطبيعي لظروف تثبيت العمود.

و قد اعتمدت الدراسة من خلال اخذ حالتين لتثبيت العمود و من ثم دراسة و تحليل الصفات الاهتزازية للعمود في حالة وجود و عدم وجود شق و ذلك باستخدام جهاز محلل الاهتزازات (B & K 2515 Type) لتحليل الموجات الاهتزازية حيث بينت النتائج أن التردد الطبيعي الأساسي يعتمد بشكل كبير على عمق الشق و هذا الاعتماد يقل كلما زادت قيمة الأس للتردد نفسه.

بينت النتائج أخيرا أن التغير في الاستجابة الداينميكية خلال وجود الشق يعد كافيا في الكشف و تقدير قيمة الشق.

Abstract EN

The influence of a transverse crack upon the dynamic behavior of a rotating shaft is studied.

Introduction of such a crack results in lower transverse natural frequencies due to the added local flexibility.

The strain energy release function is related to the compliance of the cracked shaft that is to the local flexibility due to introduction of crack.

This function is related to the stress intensity factor, which for transverse of a shaft with a crack has a known expression.

As a result, the local flexibility of the shaft due to the presence of the crack has been computed.

This result, can be further utilized to yield the dynamic response of a shaft with complex geometry.

Starting from the equation of motion for the shaft under bending to derive the expression of calculating the natural frequency of the shaft.

Two cases of fixing the shaft are suggested in this study to investigate and analyze the vibration characteristics of the shaft with and without cracks.

The fundamental natural frequency showed strong dependence on the crack depth, This dependence is smaller as the order of the frequency increase.

Experimental results are in close agreement with those practical from the theoretical analysis.

Finally, the results showed that the change in dynamic response due to the crack is high enough to allow the detection of the crack and estimation of its magnitude.

American Psychological Association (APA)

Ali, Sabah Muhammad Jamil Mulla& al-Sarraf, Ziyad Shakib Abd al-Baqi& al-Rawi, Muhammad Najib Abd Allah. 2005. Vibrational characteristics of a rotating shaft containing a transverse crack. al-Rafidain Engineering Journal،Vol. 13, no. 1, pp.1-16.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-364508

Modern Language Association (MLA)

Ali, Sabah Muhammad Jamil Mulla…[et al.]. Vibrational characteristics of a rotating shaft containing a transverse crack. al-Rafidain Engineering Journal Vol. 13, no. 1 (2005), pp.1-16.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-364508

American Medical Association (AMA)

Ali, Sabah Muhammad Jamil Mulla& al-Sarraf, Ziyad Shakib Abd al-Baqi& al-Rawi, Muhammad Najib Abd Allah. Vibrational characteristics of a rotating shaft containing a transverse crack. al-Rafidain Engineering Journal. 2005. Vol. 13, no. 1, pp.1-16.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-364508

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendix : p. 16

Record ID

BIM-364508