Анализ нагрузочных характеристик лепесткового газодинамического подшипника на основе численного моделирования

• Автор: Дрокин, Виталий Вадимович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Аналитический обзор исследований лепестковых газодинамических опор

1.2. Постановка задач исследования

Глава 2. ПОСТАНОВКА И МЕТОД РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ О РЕАКЦИЯХ ЛЕПЕСТКОВОГО ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА
2.1. Постановка и метод решения упругогидродинамической задачи лепесткового подшипника на плоской модели

2.2. Гидродинамические и контактные реакции лепесткового подшипника

2.3. Численное решение упругогидродинамической задачи

2.3.1. Численное решение вариационной задачи упругости

2.3.2. Численное решение задачи о распределении давления
Выводы по главе
Глава 3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ УПРУГОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ И РАСЧЕТА НАГРУЗОЧНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ЛЕПЕСТКОВОГО ПОДШИПНИКА В СРЕДЕ ОБЕРНІ
3.1. Программное обеспечение для решения упругогидродинамической задачи
3.2. Результат решения упругогидродинамической задачи в программе
«Модель ЛГП-1»
Выводы по главе
Глава 4. АНАЛИЗ НАГРУЗОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛЕПЕСТКОВЫХ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ И СРАВНЕНИЕ С ДАННЫМИ ДРУГИХ АВТОРОВ
4.1. Численные результаты моделирования нагрузочных характеристик лепестковых подшипников в созданной программе и их анализ
4.2. Сравнение с результатами, полученными в Апэуэ

4.3. Сравнение с экспериментальными данными А.Н. Брагина
и результатами математического моделирования В.В. Смирнова
4.4. Сравнение с данными компании «Турбоком-М»
Выводы по главе
Глава 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ РЕАКЦИЙ
ЛЕПЕСТКОВОГО ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА
С УЧЕТОМ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОСИ ВАЛА
5.1. Постановка и метод решения задачи о статических контактных реакциях на пространственной модели лепесткового подшипника
5.2. Численное решение задачи упругости для лепесткового подшипника на пространственной модели
5.3. Результаты вычислений на пространственной модели
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
радиус цапфы вала;
внутренний радиус втулки подшипника;
радиус средней линии недеформированного лепестка;

относительный радиус лепестка, = —;

число лепестков подшипника;
длина средней линии недеформированного лепестка;

относительная длина средней линии лепестка, / =

угол установки лепестка;
длина подшипника в осевом направлении;
расстояние между геометрическими центрами подшипников
двухопорного подвеса;
толщина лепестка без покрытия;
толщина покрытия на лепестке;
толщина лепестка с покрытием, 5 = 50 + Ъп;
монтажный зазор в подшипнике, Нмонт = Явт - - 28;
модуль Юнга (модуль упругости первого рода) материала лепестка; потенциальная энергия упругого пакета подшипника; коэффициент Пуассона материала лепестка; коэффициент цилиндрической жесткости оболочки лепестка,
полярный угол точки средней линии лепестка в системе координат, связанной с втулкой;
полярный угол точки средней линии лепестка в системе координат, в связанной с лепестком;

(2.25). Если выполняется условие ЛЖу > Ъл - 6, то проводится коррекция шага:
АУГ,г=кд- 5.
Если условие (2.29) не выполняется, шаг варьирования переопределяется
АУи =Ш,Г
г э/, а/,
(2.30)
Затем проводится совместное варьирование прогибов в ближайших узлах у и у' соседних лепестков / и I , и выполняется проверка ограничения (2.8), при нарушении которого прогибам в узлах у и у' присваиваются допустимые значения на границе области.
В ситуации «Ь» проверяется условие
Ы¥ийАУГ,г + 1гл-8. (2.31)
Если условие (2.31) выполняется, для верхнего лепестка проверяется условие неврезания в цапфу 1¥г/ + > 1Е;у(ф*у), при нарушении которого
шагу присваивается значение Ау =Г,ф(ф* ,)-й(,
Если после варьирования поверхность верхнего лепестка, обращенная к валу, не приближается к валу на величину меньше к*тт (в случае задачи о контактных упругих реакциях - не контактирует с валом), то прогибу присваивается значение IV= IV + Л1И;, где IV“ — значение прогиба верхнего лепестка до варьирования. Перемещение нижнего лепестка варьируется с шагом (2.25). Если выполняется условие А1¥>кл-Ь, коррекция шага: Д ~{кл - 5).
Если условие (2.31) не выполняется, то переопределяется шаг варьирования
А№и =А1¥1у
/ 81. 81
Щ дРГГг
(2.32)