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题名多孔质节流器的材料特性测试及应用验证
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作者
张楚鹏
周佳
种林坤
孔德伟
陈肖
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机构
湖北工业大学机械工程学院
国家数字化设计与制造创新中心
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出处
《液压与气动》
北大核心
2025年第7期67-76,共10页
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基金
智能制造技术与装备全国重点实验室自主课题(IMETKF2023008)
现代制造质量工程湖北省重点实验室开放基金资助(KFJJ-2022006)。
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文摘
多孔石墨材料的渗透率和孔隙特性对多孔质节流器具有重要影响,而节流器是气浮导轨的关键组成部分。为了有效应用多孔质节流器,采用可压缩Darcy-Forchheimer方程对实验数据进行拟合,测定了五种不同孔隙率(18%、17%、13%、12%、11%)的多孔石墨的渗透率及惯性系数。在此基础上,建立了包含惯性系数和孔隙率的CFD模型,拟合多孔介质内部的流速与压降,误差在5%以内。进一步在不同供气压力和负载条件下,分析了五种不同石墨材料节流器的承载能力和气膜刚度。结果表明,低渗透率的石墨材料具有更优的刚度性能,在0.45 MPa供气条件下,气浮块的稳定性得到了显著提升。基于此,采用低渗透率节流器搭建了一种可调节气膜厚度的气浮导轨实验平台,并利用基恩士激光传感器对导轨工作面直线度进行检验,结果运动直线度误差优于2.5μm/600 mm。
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关键词
多孔质节流器
材料特性
可压缩Darcy-Forchheimer
气浮导轨
刚度特性
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Keywords
porous restrictors
material properties
compressible Darcy-Forchheimer
aerostatic guideway
stiffness characteristics
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分类号
TH138
[机械工程—机械制造及自动化]
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