基于相变模型的动静压滑动轴承流固耦合设计方法技术

技术编号:8271584 阅读:269 留言:0更新日期:2013-01-31 03:52
一种基于相变模型的动静压滑动轴承流固耦合设计方法,首先根据实际轴承尺寸要求,采用gambit软件建立含油腔结构的动静压滑动轴承的流体油膜以及固体的几何模型和网格计算模型。之后将网格导入ansa软件进行网格优化。然后将流体和固体计算模型分别导入CAE软件ADINA中相应的流体与结构计算模块,设定边界条件及求解控制参数后,进行流固耦合数值计算。在数值计算过程中加入相变公式,计算运转过程中产生的气泡问题。根据计算结果分析油膜及轴承的性能,之后调整腔结构及几何模型参数,得到满意的计算结果,从而为轴承结构设计提供依据。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种动静压滑动轴承的设计方法,特别涉及一种利用流固耦合数值计算技术实现动静压滑动轴承性能参数优化设计方法。
技术介绍
动静压滑动轴承系统能够在一定的工况下保持稱合系统的稳定运彳丁,从而使王轴可以稳定的运转,达到承压、润滑的目的。尤其对于速度高,弹·性变形大的高速动静压轴承,考虑耦合系统影响的流固耦合方法更能够真实反应轴承的运转工况。目前大部分研究润滑油膜使用计算流体动力学(CFD)方法和雷诺方程法对滑动轴承进行计算,但是这些方法不考虑耦合系统的影响,不考虑轴颈和轴承对油膜压力的影响,计算出来的各项参数不能真实的反应轴承的运转工况,对轴承结构的优化设计有一定的影响,因此数值计算使用流固耦合(FSI)的方法是至关重要的。这种方法能够在转速和载荷的作用下自动确定偏心位置,而不需要事先给定偏心位置进行求解,因此,FSI方法更能真实的反应轴承的运转情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服传统方法无法真实反应轴承的运转状态,无法获取真实的轴承性能指标,提供了一种基于相变模型的动静压滑动轴承流固耦合设计方法。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是I)首先根据实际轴承尺寸要求,采用ga本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于相变模型的动静压滑动轴承流固耦合设计方法,其特征在于:1)首先根据实际轴承尺寸要求,采用gambit软件建立含油腔结构的动静压滑动轴承的流体油膜以及固体的几何模型和网格计算模型;2)之后将网格计算模型导入ansa软件进行网格优化;3)然后将流体油膜以及固体的网格计算模型分别导入CAE软件ADINA中相应的流体与结构计算模块,设定边界条件,进行流固耦合数值计算,在数值计算过程中加入相变公式,计算运转过程中产生的气泡问题;4)根据计算结果分析油膜及轴承的性能,之后调整腔结构及几何模型参数,得到所要设计的动静压滑动轴承。

【技术特征摘要】
1.一种基于相变模型的动静压滑动轴承流固耦合设计方法,其特征在于 O首先根据实际轴承尺寸要求,采用gambit软件建立含油腔结构的动静压滑动轴承的流体油膜以及固体的几何模型和网格计算模型; 2)之后将网格计算模型导入ansa软件进行网格优化; 3)然后将流体油膜以及固体的网格计算模型分别导入CAE软件ADINA中相应的流体与结构计算模块,设定边界条件,进行流固耦合数值计算,在数值计算过程中加入相变公式,计算运转过程中产生的气泡问题; 4)根据计算结果分析油膜及轴承的性能,之后调整腔结构及几何模型参数,得到所要设计的动静压滑动轴承。2.根据权利要求I所述的基于相变模型的动静压滑动轴承流固耦合设计方法,其特征在于包括以下步骤 第一步,几何模型的建立 据实际轴承尺寸要求,采用gambit软件建立含油腔结构的动静压滑动轴承的流体域几何模型即流体油膜几何模型以及固体域几何模型; 第二步,模型离散 在gambit软件中对建立的流体和固体几何模型进行几何离散,划分网格得到计算网格模型; 第三步,网格计算模型的优化 将计算网格模型导入ansa软件中,利用ansa软件的几何处理和网格处理功能,对流体和固体网格进行优化,对几何模型和网格模型存在的缺陷进行修补; 第四步,模型导入 将流体及固体的网格计算模型分别导入CAE计算软件ADINA相应的流体与结构计算模块,并分别设置流体、固体的材料参数,流体参数为不可压缩粘性流体,设置湍流模型;第...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏正英卢秉恒王宁林起崟王永信
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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