基于反求的動壓滑動軸承形狀優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、動壓徑向軸承被廣泛應(yīng)用于各種旋轉(zhuǎn)機械中。隨著現(xiàn)代機械向大型化、高速化和高性能方向發(fā)展，對于滑動軸承性能的要求也不斷提高。對動壓徑向軸承的研究工作開始深入到軸承的承載力、穩(wěn)定性、溫升、功耗、以及側(cè)漏流速等流體動力特性以及其對三維楔形間隙的要求和影響規(guī)律等深層次問題。為了獲得優(yōu)良性能的動壓滑動軸承，本文提出了一種基于反求的動壓滑動軸承形狀優(yōu)化設(shè)計方法，對反設(shè)計方法、形狀幾何參數(shù)化及形狀優(yōu)化進行了研究。本課題來源于國家自然基金項目，主要的研究

2、工作及成果如下：
　?、賹Υ罅康挠嘘P(guān)動壓軸承形狀反求設(shè)計或者優(yōu)化設(shè)計文獻進行了研究和分析，選用快速尋優(yōu)算法—遺傳算法作為有效的動壓軸承形狀優(yōu)化設(shè)計算法。
　?、诜治鲚S承動壓潤滑原理，建立了動壓軸承靜特性和動特性三維數(shù)值仿真模型。采用先進的現(xiàn)代數(shù)學(xué)軟件 MATLAB編寫了有限差分程序，分別對動壓軸承進行了靜特性和動特性響應(yīng)分析。通過對比文獻結(jié)果，從而證明了數(shù)值仿真程序的準(zhǔn)確性、有效性和可行性。
　?、蹜?yīng)用CFD軟件FLU

3、ENT和COMSOL Multiphysics對具有通用膜厚方程的動壓軸承建立有限元數(shù)學(xué)模型，并進行了靜特性仿真分析，得出了動壓滑動軸承壓力場分布、油泄和功率損失。通過對比CFD軟件與數(shù)值算法計算結(jié)果，從而驗證了通用膜厚方程理論的正確性和數(shù)值算法的可行性。
　?、芾猛ㄓ梅汉途€理論建立油膜厚度方程，以承載力和油膜壓力為目標(biāo)，以遺傳算法為反求算法，通過矩陣變換或者積分法轉(zhuǎn)換油膜厚度的三維空間，通過增加油膜方程離散點構(gòu)建可變維數(shù)設(shè)計