Analytical Modeling of a Material Efficient Hollow Shaft Design

MATLAB语言 点(几何) 结构工程 横截面(物理) 剪应力 剪切(地质) 绘图(图形) 材料性能 计算机科学 材料科学 数学 工程类 几何学 复合材料 物理 统计 量子力学 操作系统
作者
Sachin Kumar Dangi,Aditya Kumar,Siddharth Choudhary
出处
期刊:Advanced Science, Engineering and Medicine [American Scientific Publishers]
卷期号:12 (11): 1412-1416
标识
DOI:10.1166/asem.2020.2596
摘要

This paper discusses the optimal distribution of material across the cross-section of a shaft under pure uniform torsional loads such that the factor of safety and thereby the shear stresses generated at any point in the cross-section remain largely the same irrespective of their radial distance from the centre of the shaft. An analytical mathematical relationship is deduced to relate the material distribution as a function of the radial distance. The relationship is then used to plot the corresponding variation in MATLAB. Finally, several CAD models of the proposed cross-sectional shapes are prepared in SolidWorks, and then simulated in ANSYS simulation software by employing the Static Structural analysis platform. The graphical and statistical results of the shear stress distributions are then compared with a solid shaft of the exact same radial and axial dimensions. It is found that the proposed 3-Branched model is about 25% more efficient in material utilization than the conventionally employed solid shaft of similar dimensions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
顾矜应助可爱绮采纳,获得10
1秒前
橘子完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
背后夜蓉发布了新的文献求助10
1秒前
ao黛雷赫发布了新的文献求助10
2秒前
胡图图发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
孤云出岫完成签到,获得积分10
2秒前
clay_park发布了新的文献求助10
3秒前
赘婿应助柯米克采纳,获得10
3秒前
啾啾尼泊尔完成签到,获得积分10
3秒前
爆米花应助ironsilica采纳,获得10
3秒前
清脆绿竹发布了新的文献求助30
3秒前
dddddd发布了新的文献求助10
4秒前
靓仔完成签到,获得积分20
4秒前
万言完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
善学以致用应助骆西西采纳,获得10
5秒前
三点水发布了新的文献求助20
6秒前
tt完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
Echo完成签到,获得积分10
7秒前
pajfew应助仙贝采纳,获得20
7秒前
刘智山发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
科目三应助javalin采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
zwhy完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
ying818k发布了新的文献求助10
8秒前
结实的胡萝卜完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6应助漂亮的访冬采纳,获得10
8秒前
111发布了新的文献求助10
8秒前
R7完成签到,获得积分10
9秒前
wjx发布了新的文献求助10
9秒前
靓仔发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 680
Linear and Nonlinear Functional Analysis with Applications, Second Edition 388
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5576645
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4662026
关于积分的说明 14739107
捐赠科研通 4602583
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2525877
邀请新用户注册赠送积分活动 1495813
关于科研通互助平台的介绍 1465448