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[求助] 求解轴承润滑性能时，如果承载力不收敛，应该如何调整油膜厚度？已有1人参与

问题如下（希望做过这方面工作的好心人帮忙解决一下）：
计算流体动压推力轴承或者径向轴承的润滑性能时，首先需要利用迭代法使压力收敛，从而求解雷诺方程；然后要使轴承的承载力也收敛，如果不收敛，需要修正最初假设的最小和最大油膜厚度，直到收敛为止。问题来了，就是如果承载力不收敛，应该如何调整油膜厚度？有什么方法吗？还是纯粹靠经验？

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我累也不说累！

1楼2013-01-09 11:08:23

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Tennisgraf

银虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1

承载是大还是小。过小，调整最大最小油膜厚度，使楔形油膜的斜度大一些看看。反之亦然。

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2楼2013-01-10 14:49:31

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LQgraduate

铜虫 (初入文坛)

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首先，谢谢你的回复。但是，问题在于，你的意思是说要靠经验调整了，反复尝试对吧，知道承载力收敛为止。那么有没有什么方法，比如某个算法，可以实现编程然后让油膜厚度自动调整直到承载力收敛为止啊？我在文献上看到了一种方法，说是用二分法可以，但我试了一下，做出来啊!这样吧，我把程序贴到上边来，你看帮我看一下问题出在哪里吧？我加了注释了，如果有看不懂的地方，再交流。以下是我用matlab编写的五点差分法离散雷诺方程用SOR(超松弛迭代法)求解压力分布的源程序：
clear all
r1=31e-3;%推力瓦内径
r2=71e-3;%推力瓦外径
h1=15e-6;%假设的初始最小水膜厚度
h2=30e-6;%假设的初始最大水膜厚度
theta1=50*pi/180;%推力瓦的夹角
beita=0.001*pi/180;%推力瓦周向倾角
k=6;%推力瓦块数
F1=3000;%轴向推力
n1=1000;%轴承转速
omiga=2*pi*n1/60;%推力轴承角速度
miu=0.001;%水的粘度
l=((r1+r2)/2)*theta1;%轴瓦长度
P0=1.0064e+06;%压力量纲系数
nx=40;%周向划分的网格数
ny=40;%径向划分的网格数
deltax=(50/nx)*(pi/180);%周向网格的单位长度
deltay=(r2-r1)/(r1*ny);%径向网格的单位长度
r=zeros(nx+1,ny+1);%初始化无量纲半径矩阵
theta=zeros(nx+1,ny+1);%初始化无量纲角度矩阵
H=zeros(nx+1,ny+1);%初始化无量纲水膜厚度矩阵
while 1
for i=1:nx+1
for j=1:ny+1
      r(i,j)=1+(j-1)*deltay;%无量纲半径矩阵
      theta(i,j)=(i-1)*deltax;%无量纲角度矩阵
      H(i,j)=h2/h1-((h2-h1)/h1)*(theta(i,j)/theta1);%可倾瓦水膜厚度无量纲表达式
end
end
h=h1*H;%有量纲润滑膜厚度矩阵
P=zeros(nx+1,ny+1);%初始化无量纲节点压力
A=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系数矩阵A
B=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系数矩阵B
C=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系数矩阵C
D=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系数矩阵D
E=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系数矩阵E
F=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系数矩阵F
P2=zeros(nx+1,ny+1);%初始化无量纲压力矩阵P2
P3=zeros(nx+1,ny+1);%初始化无量纲压力矩阵P3
S=0;%初始化误差表达式的分子
T=0;%初始化误差表达式的分母
wucha=1;%初始化误差
error=1e-3;%压力迭代终止精度
error2=0.01;%承载力迭代终止精度
count=0;%初始化迭代次数
w=1.75;%松弛因子
while(wucha>=error)
PP=P;
for i=2:nx
      for j=2:ny
         P2(i,j)=P(i,j);
         A(i,j)=((H(i+1,j)+H(i,j))/2)/r(i,j);
         B(i,j)=((H(i-1,j)+H(i,j))/2)/r(i,j);
         C(i,j)=((deltax/deltay)^2)*((r(i,j+1)+r(i,j))/2)*((H(i,j+1)+H(i,j))/2)^3;
         D(i,j)=((deltax/deltay)^2)*((r(i,j-1)+r(i,j))/2)*((H(i,j-1)+H(i,j))/2)^3;
         E(i,j)=A(i,j)+B(i,j)+C(i,j)+D(i,j);
         F(i,j)=6*deltax*r(i,j)*((H(i+1,j)-H(i-1,j))/2);
         P3(i,j)=(A(i,j)*P(i+1,j)+B(i,j)*P(i-1,j)+C(i,j)*P(i,j+1)+D(i,j)*P(i,j-1)-F(i,j))/E(i,j);
         P(i,j)=(1-w)*P2(i,j)+w*P3(i,j);
         if P(i,j)<0
            P(i,j)=0;
         end
      end
end
for i=2:nx
      for j=2:ny
         S=S+abs(P(i,j)-PP(i,j));
         T=T+abs(P(i,j));
      end
end
wucha=S/T;
count=count+1;
end
load=0;%承载力初始值
for i=1:nx
for j=1:ny
      ds=pi*(r(i,j+1)^2-r(i,j)^2)*(deltax/(2*pi));
      load=load+k*P0*P(i,j)*ds*(r1^2);
end
end
tt=abs(load-F1)/F1;
if tt hmin=min(min(h));
hmax=max(max(h));
break;
elseif load>F1
h1=(h1+h2)/2;
h2=h1+l*tan(beita);
else
h2=(h1+h2)/2;
h1=h2-l*tan(beita);
end
P0=omiga*miu*r1^2/(h1^2);
end
figure(1);
[x,y]=meshgrid((0:deltax/(pi/180):50),(0:deltay*r1:r2-r1));
mesh(x,y,h);
xlabel('周向/°');
ylabel('径向r/m');
zlabel('h/m');
figure(2);
[x,y]=meshgrid((0:deltay*r1:r2-r1),(0:deltax/(pi/180):50));
mesh(x,y,P);
xlabel('径向r/m');
ylabel('周向/°');
zlabel('P');

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3楼2013-01-10 15:23:23

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