多孔材料渗透率分布特征对多孔质气体轴承性能影响研究

发布时间：2017-08-29 01:04

  本文关键词：多孔材料渗透率分布特征对多孔质气体轴承性能影响研究

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【摘要】：气体静压轴承能够满足精密加工机械和测量仪器机械部分的高精度、高速度、高分辨率、等方面的要求，而多孔质气体轴承因其特殊的节流效果，比传统的小孔节流气体轴承具有更大的承载力，，显示出了巨大发展前景。本文针对多孔材料渗透率这一影响多孔质气体轴承性能的主要因素进行了理论和实验研究，主要完成了以下工作： （1）通过分析本课题多孔材料毛细管通道中气体流动机制，确定了多孔材料内部气体流动存在滑移流的可能性，对已经建立的渗透率表达式进行了滑移流修正；利用表面三维轮廓求解分形维数，以及借助气泡法实验计算多孔材料最大孔隙，最后计算得渗透率理论值，并通过渗透率测试实验对理论计算进行验证。 （2）对铜颗粒压制的多孔材料试块进行渗透率测试，研究不同粒径铜颗粒压制的多孔材料渗透率的一般规律，以及不同的加工工艺对多孔材料渗透率的影响。 （3）对表面不同加工状态的多孔质气体轴承进行加载实验，分析铣削、研磨对承载力和刚度的影响；同时通过气体轴承圆周上均匀分布6个测试点的气膜厚度分析，确定了气体轴承工作中存在倾斜现象；通过多孔材料分割实验，对表面加工后多孔材料渗透率分布不均匀特性进行了分析，从而解释了气体轴承倾斜的现象，并研究了表面不同加工状态对多孔质气体轴承倾角的影响。 （4）针对本课题多孔材料渗透率分布不均匀特性，对其进行了多重分形性分析，并通过建立多孔材料的多重分形谱来研究多孔材料孔隙分布不均现象。 本文研究内容为多孔质气体轴承的研究制造提供了理论和实验依据，同时为多孔介质渗透率及其分布研究提供了基础。
【关键词】：多孔质气体轴承 渗透率 分形理论 承载力 气体轴承倾角 多重分形
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TB383.4;TH133.3
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 气体润滑轴承及多孔质气体轴承研究状况10-14
• 1.2.1 气体轴承相关概念10-12
• 1.2.2 多孔质气体轴承国内外研究状况12-14
• 1.3 分形理论14-19
• 1.3.1 分形的定义14-15
• 1.3.2 分形的基本特征15-16
• 1.3.3 分形维数16-17
• 1.3.4 分形维数的应用模型17-18
• 1.3.5 本文的主要研究内容18-19
• 第二章 分形理论在多孔材料渗透率计算中的应用19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 分形维数和多孔材料渗透率关系式的建立19-22
• 2.2.1 渗透率基本方程19-20
• 2.2.2 分形理论用于计算多孔材料毛细管模型渗透率方程20-22
• 2.3 考虑滑移流的多孔材料渗透率22-24
• 2.4 分形维数的求取及渗透率计算结果24-29
• 2.4.1 多孔材料孔隙信息的获取24-25
• 2.4.2 计算盒维数25-28
• 2.4.3 滑移流修正系数和多孔材料最大孔隙的获取28
• 2.4.4 多孔材料渗透率理论计算结果28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 多孔材料渗透率实验研究30-46
• 3.1 引言30
• 3.2 多孔材料渗透测试实验设计30-35
• 3.2.1 实验用多孔材料及仪器30-33
• 3.2.2 多孔材料渗透率的测试方法33-35
• 3.3 多孔材料最大孔隙的获取35-36
• 3.4 未加工表面的多孔材料渗透率测试实验36-41
• 3.5 已加工表面的多孔材料渗透率测试实验41-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第四章 多孔质气体轴承加载实验研究46-55
• 4.1 引言46
• 4.2 实验方法和实验装置46-47
• 4.3 不同加工状态气体轴承加载实验47-49
• 4.4 气体轴承倾斜分析49-52
• 4.5 多孔材料分割测试渗透率实验52-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第五章 多孔材料多重分形研究55-63
• 5.1 引言55
• 5.2 多重分形理论55-58
• 5.2.1 多重分形的有关定义55-57
• 5.2.2 多重分形参量的基本性质57-58
• 5.3 多孔材料多重分形分析58-62
• 5.3.1 盒计数法确定多孔材料概率密度分布函数58-60
• 5.3.2 基于统计矩的多重分形分析60-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-65
• 参考文献65-69
• 发表论文和科研情况说明69-70
• 参加的科研项目69
• 发表论文69-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 易家明,徐学兰;多孔质静压气体轴承材料的研究[J];轴承;1985年01期

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7 张根p

本文编号：750448