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题名基于流固耦合的不同箔片气体轴承动静态特性分析
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作者
李东东
贾晨辉
张飞
路艳辉
杨鲁强
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机构
河南科技大学机电工程学院
洛阳轴承研究所有限公司
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出处
《润滑与密封》
北大核心
2025年第5期60-69,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(51475142)
国家重点研发计划项目(2022YFB3402704)
河南省科技研发计划联合基金项目(225101610002)。
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文摘
基于有限元软件Ansys Workbench,建立不同箔片结构气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行双向流固耦合数值模拟,探讨转速和偏心率对不同箔片结构气体轴承动静态性能的影响规律。结果表明:轴承的承载力与转速和偏心率成正比,偏位角与转速和偏心率成反比;主刚度系数与转速和偏心率成正比,主阻尼系数与转速成反比,而受偏心率影响较小。对于研究的整周式、分离式和三叶片式3种箔片轴承,在相同转速和偏心率条件下分离式箔片轴承的承载力最大,在不同转速和偏心率条件下分离式箔片轴承的刚度和阻尼系数均高于三叶片式和整周式箔片轴承。将仿真结果与试验结果进行对比,验证了双向流固耦合仿真计算分析稳态气膜压力分布、气膜力和承载性能的正确性,为提高箔片轴承承载力提供了理论依据。
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关键词
箔片气体轴承
流固耦合
波箔片结构
动静态特性
承载性能
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Keywords
foil gas bearing
fluid-structure coupling
wave foil structure
dynamic and static characteristics
bearing performance
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分类号
V231.96
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TH133.35
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名基于流固耦合的箔片气体轴承动态特性分析
被引量：3
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作者
贾晨辉
刘书明
刘恒
马文锁
李东东
张飞
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机构
河南科技大学机电工程学院
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出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期394-401,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51475142)。
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文摘
基于有限元软件ANSYS Workbench,建立箔片气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行流固耦合数值模拟,探讨了不同转速和波箔片结构参数(波箔片的长度比、高度以及厚度)对轴承动态特性的影响规律。仿真结果表明:转速增加,轴承的承载能力增加,但稳定性有所下降,更容易发生失稳现象;选取波箔片的长度比在1~1.5之间、厚度为0.16 mm,既可以保证轴承具有较高的刚度,同时又能获得较大的阻尼;波箔片高度与轴承动态特性成反比关系。将仿真结果与试验结果进行对比,验证了仿真计算方法的正确性和有效性。同时本文的研究为优化波箔片结构,改善轴承动态特性,提高轴承运行稳定性提供理论依据。
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关键词
箔片气体轴承
流固耦合
波箔片结构参数
动态特性
仿真
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Keywords
foil gas bearing
fluid-structure coupling
structural parameters of wave foil
dynamic characteristic
simulation
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分类号
TH133.35
[机械工程—机械制造及自动化]
O347.6
[理学—固体力学]
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题名基于流固耦合的波箔动压气体轴承承载性能优化
被引量：1
- 3
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作者
李东东
贾晨辉
张飞
路艳辉
杨鲁强
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机构
河南科技大学机电工程学院
洛阳轴承研究所有限公司
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出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期125-132,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51475142)
河南省科技研发计划联合基金项目(225101610002)。
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文摘
基于有限元软件Ansys Workbench,建立波箔动压气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行流固耦合数值模拟,探讨不同转速和波箔片结构参数(波箔的长度比、高度以及厚度)对轴承承载性能的影响规律。结果表明:轴承气膜压力大小的分布与平箔片变形量的大小成对应关系,说明提出的流固耦合方法能很好地反映波箔动压气体轴承的润滑状态;随着转速的增大,轴承动压效应不断增强,承载力增大,且平箔片的结构变形不断增大,致使气膜压力的收敛区发生波动;随着波箔的长度比和波箔片厚度的增加,轴承承载力先快速增大后趋于稳定,而波箔片高度对承载力影响不大,表明适当增加波箔的长度比和波箔片厚度可以提高承载力。
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关键词
波箔动压气体轴承
流固耦合
波箔片结构参数
承载力
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Keywords
bump foil dynamic pressure gas bearing
fluid-structure interaction
structural parameters of wave foil
load-
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分类号
TH133.35
[机械工程—机械制造及自动化]
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