多孔質(zhì)氣體靜壓軸承高置信度數(shù)值模擬方法研究
發(fā)布時間:2021-08-05 12:20
氣體靜壓軸承是超精密機床中重要的核心部件,因其具有高精度、極小摩擦損耗、高速度等優(yōu)點而被廣泛使用。利用多孔材料制成的氣體靜壓軸承比其他類型的氣體靜壓軸承擁有更高的承載力與剛度,因此多孔質(zhì)氣體靜壓軸承受到越來越多的關(guān)注。數(shù)值仿真方法是多孔質(zhì)氣體靜壓軸承研究的重要計算工具,但是如何提高數(shù)值計算的置信度,縮小軸承仿真結(jié)果與實際運行性能的差距是發(fā)展新型多孔質(zhì)氣體靜壓軸承亟待解決的問題。針對這一問題,本文首先分析了多孔質(zhì)氣體靜壓軸承不同內(nèi)流場計算模型,之后討論了軸承多源制造誤差對軸承靜態(tài)特性的影響規(guī)律,最后建立了多孔質(zhì)氣體靜壓軸承改善的回轉(zhuǎn)誤差動態(tài)計算模型。為多孔質(zhì)氣體靜壓軸承性能分析提供了可信的仿真計算模型。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)研究了多孔質(zhì)氣體靜壓軸承不同內(nèi)流場計算模型。利用流體動力學(xué)計算軟件(CFD),建立了多孔質(zhì)氣體靜壓軸承的數(shù)值求解模型,基于內(nèi)流場理論,提出了多孔質(zhì)軸承湍流流動模型以及速度滑移模型,然后分析了湍流模型和滑移模型下的軸承靜態(tài)性能變化規(guī)律,最后結(jié)合理論推導(dǎo)驗證了所提出的內(nèi)流場模型的優(yōu)越性。(2)研究了軸承多源制造誤差對軸承靜態(tài)特性的影響規(guī)律。通過實驗測量與數(shù)學(xué)工具擬合...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 氣體靜壓軸承數(shù)值模擬研究進展
1.2.1 數(shù)值模擬方法及仿真可信度研究現(xiàn)狀
1.2.2 氣體靜壓軸承內(nèi)流場研究現(xiàn)狀
1.2.3 制造誤差對氣體靜壓軸承影響規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.4 CFD動網(wǎng)格技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要內(nèi)容
第二章 多孔質(zhì)氣體靜壓軸承建模與內(nèi)流場研究
2.1 流體力學(xué)基本方程
2.2 多孔質(zhì)氣體靜壓軸承網(wǎng)格劃分
2.2.1 軸承結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格數(shù)量選取
2.2.2 跨尺度邊界層網(wǎng)格的處理
2.3 多孔質(zhì)節(jié)流器內(nèi)部氣體流動狀態(tài)研究
2.3.1 兩種內(nèi)流動差異分析
2.3.2 流動狀態(tài)界定
2.4 內(nèi)流場速度滑移研究
2.4.1 速度滑移模型建立
2.4.2 速度滑移對軸承靜態(tài)性能的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 多源制造誤差對軸承靜態(tài)性能影響規(guī)律
3.1 節(jié)流器制造誤差模型建立
3.1.1 圓柱度誤差模型
3.1.2 圓度誤差模型
3.2 節(jié)流器制造誤差對靜態(tài)特性的影響規(guī)律
3.2.1 圓柱度的影響規(guī)律
3.2.2 圓度的影響規(guī)律
3.3 軸承多源制造誤差耦合關(guān)系分析
3.3.1 節(jié)流器耦合誤差模型建立
3.3.2 節(jié)流器耦合誤差對軸承靜態(tài)性能影響分析
3.3.3 節(jié)流器與主軸的誤差耦合模型建立
3.3.4 節(jié)流器與主軸耦合誤差對軸承靜態(tài)性能影響分析
3.4 軸承靜態(tài)性能的實驗驗證
3.4.1 實驗平臺的搭建
3.4.2 實驗結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 軸承動態(tài)回轉(zhuǎn)誤差計算方法
4.1 回轉(zhuǎn)誤差計算理論
4.2 動網(wǎng)格計算模型建立
4.2.1 網(wǎng)格更新方法差異分析
4.2.2 UDF二次開發(fā)
4.3 軸承動態(tài)回轉(zhuǎn)誤差作用規(guī)律
4.4 回轉(zhuǎn)誤差實驗驗證
4.4.1 實驗設(shè)計原理
4.4.2 實驗結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文內(nèi)容總結(jié)
5.2 進一步工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3323740
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 氣體靜壓軸承數(shù)值模擬研究進展
1.2.1 數(shù)值模擬方法及仿真可信度研究現(xiàn)狀
1.2.2 氣體靜壓軸承內(nèi)流場研究現(xiàn)狀
1.2.3 制造誤差對氣體靜壓軸承影響規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.4 CFD動網(wǎng)格技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要內(nèi)容
第二章 多孔質(zhì)氣體靜壓軸承建模與內(nèi)流場研究
2.1 流體力學(xué)基本方程
2.2 多孔質(zhì)氣體靜壓軸承網(wǎng)格劃分
2.2.1 軸承結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格數(shù)量選取
2.2.2 跨尺度邊界層網(wǎng)格的處理
2.3 多孔質(zhì)節(jié)流器內(nèi)部氣體流動狀態(tài)研究
2.3.1 兩種內(nèi)流動差異分析
2.3.2 流動狀態(tài)界定
2.4 內(nèi)流場速度滑移研究
2.4.1 速度滑移模型建立
2.4.2 速度滑移對軸承靜態(tài)性能的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 多源制造誤差對軸承靜態(tài)性能影響規(guī)律
3.1 節(jié)流器制造誤差模型建立
3.1.1 圓柱度誤差模型
3.1.2 圓度誤差模型
3.2 節(jié)流器制造誤差對靜態(tài)特性的影響規(guī)律
3.2.1 圓柱度的影響規(guī)律
3.2.2 圓度的影響規(guī)律
3.3 軸承多源制造誤差耦合關(guān)系分析
3.3.1 節(jié)流器耦合誤差模型建立
3.3.2 節(jié)流器耦合誤差對軸承靜態(tài)性能影響分析
3.3.3 節(jié)流器與主軸的誤差耦合模型建立
3.3.4 節(jié)流器與主軸耦合誤差對軸承靜態(tài)性能影響分析
3.4 軸承靜態(tài)性能的實驗驗證
3.4.1 實驗平臺的搭建
3.4.2 實驗結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 軸承動態(tài)回轉(zhuǎn)誤差計算方法
4.1 回轉(zhuǎn)誤差計算理論
4.2 動網(wǎng)格計算模型建立
4.2.1 網(wǎng)格更新方法差異分析
4.2.2 UDF二次開發(fā)
4.3 軸承動態(tài)回轉(zhuǎn)誤差作用規(guī)律
4.4 回轉(zhuǎn)誤差實驗驗證
4.4.1 實驗設(shè)計原理
4.4.2 實驗結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文內(nèi)容總結(jié)
5.2 進一步工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3323740
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