流体动压轴承润滑的微尺度模拟研究

发布时间：2017-06-05 06:02

  本文关键词：流体动压轴承润滑的微尺度模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：动压轴承的良好润滑在机械运转中有很重要的作用，如它的疲劳寿命、摩擦、磨损和温度等都有非常重要的影响，没有良好的机械润滑，动压轴承的使用寿命就会大大缩短。动压轴承损坏的分析结果表明，绝大多数的轴承损坏都是与其润滑不良有很大的关系。因此，动压轴承的良好润滑是一种有效的措施用以减少轴承的摩擦和磨损。 20世纪80年代末期，机电系统逐渐兴起，微尺度的机械在现代科技中越来越重要，例如生物芯片的制造工艺中已经开始使用微型机器人加工操作等。在机械领域里动压轴承的润滑就显的很重要，所以对动压轴承提出了更高的要求。为保证动压轴承优良的机械性能，解决润滑过程中所存在的问题就非常重要。本文主要针对动压滑动轴承润滑状态进行微尺度分析与模拟。基于薄膜润滑理论及微尺度动压轴承润滑的研究基础，介绍了动压轴承润滑的研究现状，并着重介绍了分子动力学方法在研究中的应用及该方法的原理与特点。提出了一种自润滑轴承的结构，并对其通过微尺度模拟进行了建模与分析。分析了轴承表面润湿性对其润滑过程的影响，，并尝试以此提出一种新的动压滑动轴承模型。同时运用分子动力模拟的方法对微尺度轴承的液体润滑状态进行了研究，着重分析了润滑过程中液体润滑膜的性质变化，得出了微观状态与宏观状态下动压轴承液体润滑存在的部分差异，如液体分子的有序性排列等。 在本次研究中涉及到了多个分子动力模拟及数据分析软件，主要包括Materials Studio6.0、LAMMPS、Matlab、VMD等软件，用来完成建模、模拟运算、数据及图像后处理等各个环节。
【关键词】：微尺度模拟 动压轴承 润湿性 分子动力学模拟 液体润滑
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.37;TH117.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究现状12
• 1.3 本文研究的内容及意义12-14
• 第二章 轴承润滑材料的选取及润滑14-20
• 2.1 润滑材料14
• 2.2 润滑方式14-15
• 2.3 薄膜润滑理论15-16
• 2.4 动压轴承摩擦磨损及润滑的研究现状16-20
• 第三章 轴承润滑表面润湿性对薄膜润滑的影响20-32
• 3.1 表面疏水性对液体润滑的影响20-22
• 3.2 建立物理模型22-24
• 3.3 结果与讨论24-27
• 3.4 一种新型动压滑动轴承模型27-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 分子动力学模拟在轴承润滑研究中的应用32-40
• 4.1 分子动力学32
• 4.2 分子动力学模拟32-34
• 4.2.1 分子动力学模拟简介32-33
• 4.2.2 分子动力学模拟的基本流程33-34
• 4.3 分子动力学模拟细节34-36
• 4.3.1 力场的选择34-35
• 4.3.2 控温方法的介绍35-36
• 4.4 动压轴承表面摩擦润滑的分子动力学模拟体系36-38
• 4.5 本章小结38-40
• 第五章 一种微尺度自润滑轴承模型的建立与模拟40-62
• 5.1 Materials Studio 软件的介绍40
• 5.2 一种微尺度自润滑轴承模型40-41
• 5.3 用 Materials Studio 建立模型41-43
• 5.4 烷基化高分子聚合物的模拟43-48
• 5.5 Couette 流动下微尺度轴承的分子动力学模拟48-60
• 5.5.1 在 Materials Studio 中创建分子模型49-51
• 5.5.2 在 LAMMPS 中导入物理模型51-52
• 5.5.3 模型的模拟计算52-56
• 5.5.4 液体润滑剂粘度特性的模拟56-60
• 5.6 本章小结60-62
• 第六章 结论62-64
• 参考文献64-70
• 作者简介70-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 王占彬;冷世伟;范金娟;王忠刚;;八苯基笼型倍半硅氧烷的官能化及其在高分子纳米复合材料中的应用[J];高分子通报;2011年09期

2 申海兰;赵靖松;;分子动力学模拟方法概述[J];装备制造技术;2007年10期

3 邹鲲,王慧,胡元中,温诗铸;超薄膜流体摩擦的微观机制[J];清华大学学报(自然科学版);2000年05期

4 方力;;轴承运行状态的检测[J];信息系统工程;2010年02期

  本文关键词：流体动压轴承润滑的微尺度模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：423044