一种考虑流固耦合的矩形静压油垫快捷计算方法

摘要

本发明公开了一种考虑流固耦合的矩形静压油垫快捷计算方法，更具体是一种考虑了静压油垫导轨面变形和油垫压力分布相互影响的矩形承载力快捷计算方法。该方法首先进行网格划分，计算并储存导轨面标准变形，再依据雷诺方程和变形方程相互迭代求解油膜压力分布，最后积分求解油膜承载能力。其特点是在计算静压油膜承载力过程中，充分考虑了流固耦合作用对承载力的影响。并且提出了一种导轨面变形的快捷计算方法，在计算导轨面变形时不必每次计算导轨面变形都计算一次二重积分，极大的提高设计效率。

主权项

一种考虑流固耦合的矩形静压油垫快捷计算方法，其特征在于：本方法的主要特点是考虑了流固耦合作用，但在迭代过程中计算导轨面变形时不必每次都计算二重积分，极大地减少了计算量；S1、根据导轨面基本尺寸对导轨面进行网格划分，确定计算节点数目；S2、计算导轨面标准变形，计算每个节点只在该节点受单位力作用，其余节点所受作用力为零时，导轨面的变形情况；并把储存每个节点的变形结果；S3、根据油垫基本尺寸、油膜厚度初始条件及雷诺方程，计算不考虑流固耦合时，油垫各计算节点的压力；求解雷诺方程时，计算节点与初始划分的节点一一对应；S4、计算各节点作用力乘以与之对应的对应导轨面标准变形中导轨面变形矩阵，并将所有矩阵叠加，得到该作用力下导轨面最终变形；S5、将最后一次计算的导轨面最终变形矩阵与前一次导轨面变形矩阵相减，两者之间差值在设定的误差允许范围内则终止计算，若不在最终标准内，则将最后一次导轨面变形矩阵加到初始油膜厚度上，利用新油膜厚度及雷诺方程，重新计算油垫各计算节点压力；之后重复S4；S6、将各节点作用力进行积分，得到考虑了流固耦合作用的矩形静压油垫承载力。