EMP径向滑动轴承热弹流分析与仿真

弹性金属塑料瓦（EMP）径向滑动轴承是一种新型的轴承,由于轴瓦所采用的复合材料的特殊性使得其弹性变形和热变形将会远大于传统的金属瓦轴承。本文建立了该类新型轴承3D热弹流分析的数学模型,编制了数值试验程序,并且给出了EMP径向滑动轴承热弹流分析研究的一个实例,对其润滑特性进行了初步分析．     

EMP径向滑动轴承计入边界滑移的热弹流分析

弹性金属塑料瓦（ＥＭＰ）径向滑动轴承是一种新型的轴承,轴瓦材料的特殊性使其热弹变形远大于普通金属瓦轴承,同时它所特有的边界滑移现象,对改善径向滑动轴承的润滑性能有较为明显的优越性。建立了计入边界滑移情况后对轴承３Ｄ热弹流分析的教学模型,并给出列,对其润滑机理进行了初步的分析。     

EMP径向滑动轴承热弹变形对润滑特性的影响

ＥＭＰ径向滑动轴承特殊的轴瓦材料特性使得其热弹变形对轴承的润滑特性,如油膜的最小间隙、油膜压力和温度分布影响较大。为此本文建立了完整的热弹变形模型,采用有限差分的方法,通过在不同载荷的情况下,对ＥＭＰ径向滑动轴承在计入和未计入热弹复合变形的两种情形进行对比,从而揭示了热弹变形影响轴承工作性能参数的内在规律。     

EMP径向滑动轴承弹性变形的有限元求解

轴瓦材料的特殊性使弹性金属塑料瓦（ＥＭＰ）径向滑动轴承的热弹变形远大于普通金属瓦轴承,本文着重分析其弹性为形对轴承润滑特性的影响。并对采用三维有限元法和Ｗｉｎｋｅｒ假设方法计算得出的轴瓦弹性变形进行了比较。给出了ＥＭＰ径向滑动轴承弹性变形分析研究的一个实例,对其润滑特性进行了初步分析。     

卧式水电机组用径向滑动轴承热弹流特性分析

研究轴颈挠度和瓦块表面热弹变形对卧式水电机组径向滑动轴承静态润滑性能的影响。推导考虑轴颈挠度和轴瓦热弹变形后的油膜厚度表达式;用中心差分法结合ANSYS软件联立求解雷诺方程、能量方程、固体热传导方程、密度方程、黏度方程和轴瓦热弹变形等,得到径向滑动轴承的热弹流润滑(TEHD)特性,并与不计入轴颈挠度及轴瓦热弹变形的油膜动压润滑特性进行比较。结果表明:在考虑轴颈挠度和轴瓦瓦面热弹变形的影响后,油膜压力、温度、厚度沿着轴承宽度中心线的对称特性消失;油膜压力峰值增大,峰值点位置由轴向中心区偏移至出口区;油膜温度峰值增大,最高温度发生在出口区;润滑区内的最小油膜厚度大幅度减小,油膜最小厚度处于出口侧边界附近;轴承润滑流量减小,损耗略有增大;轴承稳态运行时,轴颈偏位角基本一致。     

弹性金属塑料瓦径向滑动轴承启动过程热弹流分析

研究了采用弹性金属塑料轴瓦时径向滑动轴承的瞬态润滑特性。建立了该轴承的三维热弹流模型，通过数值求解对比了启动过程中采用弹性金属塑料轴瓦和金属材料轴瓦时油膜和轴瓦的瞬态温度场分布、轴瓦的热弹变形量，以及转子轴心轨迹。结果表明，在启动初期弹性金属塑料瓦径向滑动轴承的瓦体温度要高于金属瓦，转子偏心率也要大于采用金属瓦时的偏心率；因润滑油在弹性金属塑料瓦径向滑动轴承轴瓦表面存在一定的滑移速度，随着油膜边界滑移作用的出现，采用弹性金属塑料瓦径向滑动轴承时的油膜温度最终低于采用金属瓦时的温度，且转子的偏心率也最终小于采用余属瓦的偏心率。     

径向滑动轴承弹流润滑耦合求解

提出了一种径向滑动轴承弹流润滑的耦合算法,该方法使用ANSYS软件中的APDL语言编写求解程序,采用差分法求解Reynolds方程,采用有限元方法求解弹性变形量,可以较快速准确地求解径向滑动轴承的弹流润滑问题。使用该算法对一特定参数的径向滑动轴承弹流润滑进行求解,获得油膜压力及厚度分布,验证了该方法的正确性。并进行了轴颈弹性变形量的计算,指出轴承两端轴颈与轴承座在工作时,间隙比较小,容易受磨粒磨损,理论上解释了轴颈两端磨损比中间较快的原因。     

多瓦可倾瓦径向滑动轴承热弹流润滑分析

考虑轴瓦弹性变形,建立多瓦可倾瓦径向滑动轴承热弹流润滑(TEHD)分析的数学模型,对比分析多瓦可倾瓦径向滑动轴承热流体动力润滑(THD)与TEHD模型的润滑性能差异,分析轴瓦弹性变形对轴承润滑性能的影响.结果表明,轴瓦弹性变形导致最小油膜厚度减小、流体动压力的梯度下降,但对瓦面温度的影响较小;THD模型高估了轴承的承载能力,在高速重载的场合,这种误差可能导致轴承润滑失效.因此,在滑动轴承设计中有必要考虑轴瓦弹性变形对轴承润滑性能的影响.     

考虑惯性力的水基磁流体润滑滑动轴承热弹流润滑分析

基于考虑惯性力的雷诺方程,对水基磁流体润滑滑动轴承进行热弹流润滑分析,并与未考虑惯性力的热弹流数值解进行比较。结果表明:水基磁流体在考虑惯性力时,入口区压力和膜厚相应增大,压力峰相应减小;随着载荷的增大,水基磁流体润滑膜的膜厚和入口区压力减小,压力峰增大;随着速度的增大,水基磁流体膜厚和入口区压力增大,而压力峰减小。     

水基磁流体滑动轴承热弹流润滑分析

利用考虑热效应的Reynolds方程,对不同载液磁流体滑动轴承进行热弹流润滑数值分析。探讨了载液和磁粉体积分数对磁流体滑动轴承弹流性能的影响。结果表明:酯基H01磁流体滑动轴承的压力峰最小,膜厚和弹流温度最大;烃基E03磁流体滑动轴承的压力峰最大,膜厚和弹流温度最小;水基A01磁流体滑动轴承的压力峰、膜厚和弹流温度均在前两者之间;随着磁粉体积分数增大,水基磁流体的弹流润滑膜膜厚不断增大,压力无明显变化,弹流温度不断升高。     

Hybrid radial basis function/finite element modelling of journal bearing

This paper presents a novel approach through the combination of radial basis function (RBF) with Galerkin finite element method (FEM), to determine the solution of journal bearings. We divide the flow field into several subdomains. Local weak integration form of Reynolds equation is developed. The new model uses the point interpolation based on RBF to obtain the shape functions in each subdomain. The global solution is set up on the base of the local solutions of each subdomain. We demonstrate the efficiency and accuracy of the new method in detail using a statically loaded bearing example and by numerical comparisons among RBF method, FEM method and the hybrid method. We found that the large node and element number problem, the large matrix condition number problem, and the shape parameter-sensitivity problem all decrease. We also simulate the self-excited instability phenomenon and unbalance response of a flexible rotor-bearing system with the new model successfully.     

飞机牵引车车架三维有限元静态分析

用SolidWorks三维建模技术建立了飞机牵引车车架的三维几何模型。以solidworks自带的COSMOSworks为有限元分析平台,建立了飞机牵引车车架有限元模型,进行了有限元静力学计算,结果表明有限元技术是牵引车车架结构设计的有效工具。对下一步的强度加载实验提供了理论指导。     

过盈配合的轮毂轴承芯轴有限元分析

针对目前大量使用的第三代轮毂轴承单元,通过UG建立三维实体模型。首先分析了芯轴与内圈过盈装配应力,其次根据轿车在稳态转弯过程中轮毂轴承单元受力分析,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对轮毂轴承单元芯轴与内圈建立有限元模型。分析结果表明芯轴铆合翻边处最容易失效,应作为设计的重点考虑部位。最后通过控制变量法研究了过盈量、摩擦系数、几何形状,对轮毂轴承单元芯轴与内圈的过盈装配应力的影响,为以后的优化分析提供了重要参考价值。     

橡胶-钢球支座非线性有限元分析

针对橡胶的大变形及接近不可压缩的特点,笔者对工程中常用的橡胶-刚球支座进行非线性有限元分析,得出支座受轴向拉伸时的刚度与轴向变形关系.此外,分析了泊松比对支座刚度和橡胶层中应力的影响,同时得出支座受轴向拉伸时最易失效的位置.     

Simulation and analysis of vibration signals generated by rolling element bearing with defects

Dynamic loading of a rolling element bearing structure is modeled by a computer program developed in Visual Basic programming language. The vibration response of the structure to the dynamic loading is obtained using a standard finite element package I-DEAS. A force model is proposed to model the localized rolling element bearing defects. Time and frequency domain analyses are performed for diagnostics of rolling element bearing structures. Statistical properties of the vibration signals for healthy and defected structures are compared. The envelope (HFRT) method is employed in the frequency domain analysis. The effect of the rotational speed on the diagnostics of rolling element bearing defects is investigated. An optimum sensor location on the structure is sought. Effect of the structure geometry on the monitoring techniques is studied. An optimum monitoring method can be employed by analyzing the rolling element bearing structure following the procedure proposed in this study. The present commercial computer aided engineering packages can be used in special engineering applications such as condition monitoring of rolling element bearings.     

轮式装载机湿式驱动桥结构有限元分析

轮式装载机的湿式驱动桥结构是由多个零、部件装配起来的复杂结构,由于该结构造型复杂并存在零、部件间的接触非线性、螺栓预紧力施加以及轴承合理简化等问题,其结构有限元分析具有较大难度。经反复研究实验,利用商用软件ANSYS成功地对该结构进行了详尽的有限元分析计算,获得了该结构的变形及应力分布,据此可以对车桥进行强度校核、结构改进,并为车桥结构的优化设计提供了重要依据。     

随机有限元法中的常用算法的数值分析与比较

本文针对随机有限元中的常用算法，从计算效率、计算精度及编程等方面，通过同一例题进行了具体的比较，并进一步分析了每种算法的应用条件及应用范围。同时对ＴＳＦＥＭ及一次二阶矩法通过一个计算结构可靠度的实例也加以比较，得出了很多有益的结论，为工程实际的选用提供了可靠的理论依据     

A coupled finite element and meshfree analysis of erosive wear

Erosive wear is a kind of material degradation, which is largely involved in many industries, and caused a series of serious problems and economic loss. Many theoretical models and numerical models have been established to study the erosion phenomena. In this study, a coupled finite element and meshfree model was developed for the simulation and prediction of erosive wear. By utilizing the meshfree technique, the error due to mesh distortion and tangling at impacted area in the finite element analysis could be effectively avoided. The fundamental mechanisms of erosion by solid particle impact were investigated as well. Comparison against the results of analytical erosion models and finite element model are made. It is shown that the predicted results are in agreement with reported results. The present study could be very useful and efficient in studying erosive wear.     

自重作用下气浮台伞型平台结构的有限元分析

根据刚体姿态运动理论和弹性力学薄板弯曲理论,利用有限元法对在水平位置及旋转一定欧拉角时气浮台平台由于重力作用而产生的最大弹性变形及质心弹性位移进行了计算。对变形结果分析表明平台质心弹性位移及变形与偏航角无关,平台壳体的弯曲刚度及侧面斜梁的刚度度直接影响到平台的质心弹性位移。提出了减小平台质心偏移的措施。