动载滑动轴承非线性油膜力数值分析

发布时间：2021-04-13 02:18

　　本文分别给出了不可压缩流体润滑的动载径向滑动轴承油膜压力分布的自由移动边界问题的半解析法即有限条方法和有限元计算方法。 1．根据油膜区域在大型旋转机械工作的时候是随着轴承承载力的大小和它本身的旋转角速度而发生变化的事实，认为油膜的边界问题是个典型的自由移动边界问题。本文将自由边界问题转化为全域的具有不等式约束的微分方程的边值问题及相应的具有不等式约束的泛函优化问题。用有限元方法离散雷诺方程的泛函形式，考虑压力必须大于零的不等式约束，得到了一个特殊的二次泛函的优化问题。通过引入拉格朗日乘子化为标准的二次规划问题，借助于牛顿非光滑算法进行迭代求解，它首次给出了有限长轴承真实的油膜压力分布。本文首次引用了牛顿非光滑算法来求解轴承油膜压力分布的自由移动边界问题。本文还用有限元法给出了通常的全周油膜理论的计算结果，并且与牛顿非光滑算法的结果进行了比较，作出的曲线显示，真实的压力分布与全周油膜假定有较大的差别。 2．用半解析的方法，即有限条法离散雷诺方程的泛函，加上油膜的正压力约束，同样得到了一个特殊的二次泛函的优化问题。通过引进一个新的中间变量把它化为标准的二次规划问题，然后借助于牛... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 非线性油膜力研究的基础与现状
        1.2.1 非线性油膜力的力学模型研究
        1.2.2 非线性油膜力的力学分布与计算研究
    1.3 本文主要工作概述
第二章 油膜工作的基本原理和基本关系
    2.1 引言
    2.2 油膜的工作原理
    2.3 基本关系
        2.3.1 质点的运动方程
        2.3.2 质点的连续性方程
        2.3.3 广义的牛顿粘性定律
        2.3.4 纳维—斯托克斯Navier-Stokes方程
        2.3.5 雷诺Reynolds方程
        2.3.6 雷诺方程的无量纲形式及其边界条件
第三章 有限长轴承非稳态油膜力自由边界问题的数值求解方法
    3.0 引言
    3.1 雷诺方程的泛函变分表达式
    3.2 全周油膜的有限元法
    3.3 油膜自由移动边界问题的兰姆克算法及算例
    3.4 油膜自由移动边界问题的有限元解法及算例
    3.5 结论
第四章 有限长轴承非稳态油膜力自由边界问题的半解析法
    4.0 引言
    4.1 基本方程式
    4.2 雷诺方程及其变分泛函表达式
    4.3 约束泛函极值的有限条解法
        4.3.1 泛函的离散化
        4.3.2 油膜二次规划问题的稀疏矩阵非光滑解法
    4.4 紧缩存储算法
    4.5 算例
    4.6 结论
第五章 本文结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3134426