共形接触粗糙表面润滑问题的多尺度计算方法

发布时间：2018-03-06 08:55

  本文选题：多尺度计算　切入点：有限细胞法　出处：《机械工程学报》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为求解共形接触粗糙表面的润滑性能,提出非周期多尺度润滑问题的确定性计算方法——有限细胞法(Finite cell method,FCM),详细介绍FCM的基本原理和关键实施步骤,通过数个算例,对比验证FCM在求解周期和非周期多尺度润滑问题时的计算速度,求解精度和并行特性。结果表明:以传统FEM作为参照,FCM计算误差不大于0.2%,计算规模可扩大2至3个数量级,并可显著降低计算时间。因此,FCM是求解共形接触粗糙表面润滑问题的一种切实可行的计算方法,同时FCM与控制方程无关的特性也为求解工程中其他领域的多尺度问题提供了参考。
[Abstract]:In order to solve the lubricating performance of conformal contact rough surface, a deterministic calculation method of aperiodic multi-scale lubrication problem, finite cell method, is presented. The basic principle and key implementation steps of FCM are introduced in detail. The computational speed, accuracy and parallelism of FCM in solving periodic and aperiodic multiscale lubrication problems are compared and verified. The results show that the calculation error of traditional FEM is not greater than 0.2 and the calculation scale can be expanded by 2 to 3 orders of magnitude. Therefore, FCM is a feasible method for solving the problem of conformal contact rough surface lubrication. At the same time, the characteristics of FCM independent of governing equations also provide a reference for solving multi-scale problems in other fields of engineering.
【作者单位】： 西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室;新疆大学机械工程学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划,2011CB706602) 陕西省工业科技攻关(2015GY022) 国家自然科学基金(51575421)资助项目
【分类号】：O302

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本文编号：1574155