基于流固耦合的箔片气体轴承动态特性分析

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。