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LQgraduate铜虫 (初入文坛)
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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
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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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2楼2013-01-10 14:49:31
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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 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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