[发明专利]一种考虑流固耦合的静压滑座静平衡计算方法

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静压滑座静平衡计算方法，该方法的主要特点是在考虑了流固耦合基础上，依据静力平衡条件，利用油膜厚度构建雷诺方程和变形方程间联系，通过迭代计算最终得到静压滑座的垂直位移和倾斜角度值；该计算方法考虑了静压滑座处静压油垫与导轨面之间的流固耦合特性；其计算结果更加贴近实际工况；其特征在于：本方法是采用以下技术手段实现的，S1、对滑座进行网格划分，给定初始油膜厚度和倾斜角度；S2、将滑座视为刚体，利用雷诺方程计算各个油垫的压力分布情况；再根据力平衡和力矩平衡方程对初始油膜厚度和倾斜角度进行校核，得到实际油膜厚度和倾斜角度；然后再次利用雷诺方程计算各油垫的实际压力分布情况；S3、滑座视为弹性体，根据变形方程，计算外载和各油垫同时作用下，滑座变形情况；得到滑座导轨处变形曲线，即油膜厚度曲线；S4、利用油膜厚度曲线，重新计算各油垫的压力分布情况，根据力平衡力矩平衡方程对油膜厚度和倾斜角度进行校核；当计算出的导轨面变形量与上一次计算的导轨面变形量差距在误差允许范围内时，则跳出循环；得到平衡状态下，各油垫的实际油膜厚度，实际压力分布情况和滑座实际倾角。