圆柱滑动轴承动静态特性分析及计算软件开发

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压力坝结构圆柱滑动轴承的稳定性远高于圆柱滑动轴承,有效承载能力与圆柱滑动轴承相当,通过合理的设计,其稳定性可与可倾瓦滑动轴承相媲美,但承载能力远高于可倾瓦滑动轴承。然而,国内对其动静态特性的研究较少,同时国内滑动轴承计算软件未涵盖该类型轴承。因此,本文建立压力坝结构圆柱滑动轴承动静态特性理论模型,并研究其动静态特性,进而开发涵盖压力坝轴瓦结构的“圆柱滑动轴承动静态特性分析计算软件”。建立压力坝结构圆柱滑动轴承静态理论模型,提出利用控制体流量平衡法来差分求解复杂轴瓦结构油膜压力分布。考虑空穴现象,分析油膜边界条件。提出载荷约束条件和模式搜索相结合的求解方法,计算异向结构滑动轴承静态特性。考虑热耦合效应,建立压力坝结构圆柱滑动轴承热耦合静态特性理论模型。分析压力坝结构圆柱滑动轴承静态特性。与文献对比,证明静态理论模型和计算方法的正确性。分析泄压槽对圆柱滑动轴承油膜压力的影响,及其结构对静态特性的影响;分析阶梯坝对圆柱滑动轴承油膜压力的影响,及其结构对静态特性的影响。通过静态特性对比,证明压力坝结构圆柱滑动轴承稳定性更高,发生油膜失稳几率更小。分析热耦合效应对圆柱滑动轴承静态特性的影响。基于摄动法建立压力坝结构圆柱滑动轴承动态理论模型,利用动态控制体流量平衡法和松弛迭代法计算刚度系数和阻尼系数。与文献对比,证明动态理论模型和计算方法的正确性。分析泄压槽宽度和长度对刚度和阻尼系数的影响;分析压力坝宽度和长度对刚度和阻尼系数的影响。通过对比径向刚度,证明压力坝结构圆柱滑动轴承比圆柱滑动轴承稳定性更高。分析热耦合效应对圆柱滑动轴承动态特性的影响。开发滑动轴承动静态特性计算分析软件。基于可视化交互式软件技术,开发软件主界面和滑动轴承建模模块;考虑热耦合和空穴效应,开发单转速计算模块和多转速计算模块,并实现计算结果以文档和图形形式输出;设计软件内部数据结构和数据传递方式;开发软件图形显示插件、文件系统和帮助系统;利用多线程技术提高软件计算效率。
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