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[求助] 求解軸承潤(rùn)滑性能時(shí)，如果承載力不收斂，應(yīng)該如何調(diào)整油膜厚度？已有1人參與

問題如下（希望做過這方面工作的好心人幫忙解決一下）：
計(jì)算流體動(dòng)壓推力軸承或者徑向軸承的潤(rùn)滑性能時(shí)，首先需要利用迭代法使壓力收斂，從而求解雷諾方程；然后要使軸承的承載力也收斂，如果不收斂，需要修正最初假設(shè)的最小和最大油膜厚度，直到收斂為止。問題來了，就是如果承載力不收斂，應(yīng)該如何調(diào)整油膜厚度？有什么方法嗎？還是純粹靠經(jīng)驗(yàn)？

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Tennisgraf

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【答案】應(yīng)助回帖

感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1

承載是大還是小。過小，調(diào)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樓2013-01-10 14:49:31

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LQgraduate

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首先，謝謝你的回復(fù)。但是，問題在于，你的意思是說要靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)整了，反復(fù)嘗試對(duì)吧，知道承載力收斂為止。那么有沒有什么方法，比如某個(gè)算法，可以實(shí)現(xiàn)編程然后讓油膜厚度自動(dòng)調(diào)整直到承載力收斂為止�。课以谖墨I(xiàn)上看到了一種方法，說是用二分法可以，但我試了一下，做出來啊!這樣吧，我把程序貼到上邊來，你看幫我看一下問題出在哪里吧？我加了注釋了，如果有看不懂的地方，再交流。以下是我用matlab編寫的五點(diǎn)差分法離散雷諾方程用SOR(超松弛迭代法)求解壓力分布的源程序：
clear all
r1=31e-3;%推力瓦內(nèi)徑
r2=71e-3;%推力瓦外徑
h1=15e-6;%假設(shè)的初始最小水膜厚度
h2=30e-6;%假設(shè)的初始最大水膜厚度
theta1=50*pi/180;%推力瓦的夾角
beita=0.001*pi/180;%推力瓦周向傾角
k=6;%推力瓦塊數(shù)
F1=3000;%軸向推力
n1=1000;%軸承轉(zhuǎn)速
omiga=2*pi*n1/60;%推力軸承角速度
miu=0.001;%水的粘度
l=((r1+r2)/2)*theta1;%軸瓦長(zhǎng)度
P0=1.0064e+06;%壓力量綱系數(shù)
nx=40;%周向劃分的網(wǎng)格數(shù)
ny=40;%徑向劃分的網(wǎng)格數(shù)
deltax=(50/nx)*(pi/180);%周向網(wǎng)格的單位長(zhǎng)度
deltay=(r2-r1)/(r1*ny);%徑向網(wǎng)格的單位長(zhǎng)度
r=zeros(nx+1,ny+1);%初始化無量綱半徑矩陣
theta=zeros(nx+1,ny+1);%初始化無量綱角度矩陣
H=zeros(nx+1,ny+1);%初始化無量綱水膜厚度矩陣
while 1
for i=1:nx+1
for j=1:ny+1
      r(i,j)=1+(j-1)*deltay;%無量綱半徑矩陣
      theta(i,j)=(i-1)*deltax;%無量綱角度矩陣
      H(i,j)=h2/h1-((h2-h1)/h1)*(theta(i,j)/theta1);%可傾瓦水膜厚度無量綱表達(dá)式
end
end
h=h1*H;%有量綱潤(rùn)滑膜厚度矩陣
P=zeros(nx+1,ny+1);%初始化無量綱節(jié)點(diǎn)壓力
A=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系數(shù)矩陣A
B=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系數(shù)矩陣B
C=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系數(shù)矩陣C
D=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系數(shù)矩陣D
E=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系數(shù)矩陣E
F=zeros(nx+1,ny+1);%初始化系數(shù)矩陣F
P2=zeros(nx+1,ny+1);%初始化無量綱壓力矩陣P2
P3=zeros(nx+1,ny+1);%初始化無量綱壓力矩陣P3
S=0;%初始化誤差表達(dá)式的分子
T=0;%初始化誤差表達(dá)式的分母
wucha=1;%初始化誤差
error=1e-3;%壓力迭代終止精度
error2=0.01;%承載力迭代終止精度
count=0;%初始化迭代次數(shù)
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;%承載力初始值
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('徑向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('徑向r/m');
ylabel('周向/°');
zlabel('P');

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3樓2013-01-10 15:23:23

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不好意思，出了點(diǎn)小錯(cuò)誤，修正一下：
H(i,j)=h2/h1-((h2-h1)/h1)*(theta(i,j)/theta1);%可傾瓦水膜厚度無量綱表達(dá)式
改為
H(i,j)=h2/h1-((h2-h1)/h1)*(theta(i,j)/theta1);%扇形斜面固定瓦水膜厚度無量綱表達(dá)式

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4樓2013-01-10 15:31:00

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引用回帖:

2樓: Originally posted by Tennisgraf at 2013-01-10 14:49:31
承載是大還是小。過小，調(diào)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。

我把程序貼在上邊了，幫我看一下吧，謝了

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5樓2013-01-10 17:06:02

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wshuagfnui

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【答案】應(yīng)助回帖

把網(wǎng)格劃分的粗一些，先把松弛因子減小，如果更加不收斂就增大，通過幾次調(diào)整松弛因子的數(shù)值應(yīng)該能收斂。

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6樓2013-01-26 12:27:27

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引用回帖:

6樓: Originally posted by wshuagfnui at 2013-01-26 12:27:27
把網(wǎng)格劃分的粗一些，先把松弛因子減小，如果更加不收斂就增大，通過幾次調(diào)整松弛因子的數(shù)值應(yīng)該能收斂。

謝謝，也許有幫助吧

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7樓2013-01-28 14:53:55

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yangqijiang

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【答案】應(yīng)助回帖

你的二分法編寫時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤了

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8樓2014-03-15 21:54:35

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