乏油条件下的点接触热弹性流体动力润滑研究

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本文主要研究乏油条件下的弹流润滑理论。全文包括四个部分,即线接触弹流润滑综合数值分析、等温椭圆接触弹流润滑的供油条件分析、乏油条件下椭圆接触牛顿流体热弹流润滑研究以及乏油条件下椭圆接触非牛顿流体热弹流润滑研究。 首先,对线接触弹流润滑作了综合的数值分析,分析了滑滚比对压力、膜厚、温度分布及摩擦系数的影响,考察了润滑油的流变性和热效应对线接触弹流润滑油膜厚度的影响,并通过本研究学习和掌握了多重网格算法。 其次,将多重网格技术应用到处理乏油润滑问题中,基于牛顿流体润滑模型,求得了乏油条件下椭圆接触弹流润滑问题的完全数值解。以入口供油膜厚为输入参数,研究了供油油膜厚度对弹流润滑状况的影响,并讨论了最佳供油量的确定原则。 然后,构建了乏油条件下的椭圆接触热弹流润滑问题的有效算法。基于这种算法,研究了热效应对乏油条件下椭圆接触弹流润滑状态的影响,考察了供油膜厚、椭圆比、卷吸速度、滑滚比和最大Hertz接触压力对乏油润滑膜厚和温度分布的影响,讨论了椭圆比变化时最佳供油量的变化趋势,并给出了摩擦系数随供油量的变化规律及纵向余弦粗糙度对乏油润滑的影响。 最后,引入非牛顿流体的概念,求解了乏油条件下 Ree-Eyring 非牛顿流体的热弹流润滑问题。综合比较了牛顿流体等温解和热解及Ree-Eyring流体等温解和热解四种问题的压力、部分油膜比例和润滑油膜厚度等随供油膜厚的变化趋势。考察了两种热解问题的压力起始位置、中心膜厚和最小膜厚在不同供油膜厚时随滑滚比的变化规律,并将两种热解问题的温度和摩擦系数作了对比分析。
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