重庆理工大学学报（自然科学）

重庆理工大学学报（自然科学） ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (7): 82-90.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.07.010

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基于耦合计算的气体轴承 转子系统的动态特性研究

于贺春，岳金珂，王 进，张国庆，王文博，王仁宗   

  1. 中原工学院 机电学院，郑州 ４５０００７
  • 收稿日期:2020-11-12 发布日期:2021-08-11
  • 作者简介:于贺春，男，博士，副教授，主要从事气体润滑技术精密机床设计研究，Ｅｍａｉｌ：ｙｕｈｅｃｈｕｎ１１０６＠１２６．ｃｏｍ。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目（５１８７５５８６

  • Received:2020-11-12 Published:2021-08-11

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摘要： 为探究转子运动与轴承特性的非线性对气体轴承 转子系统的影响规律，提高系统 特性的计算精度，针对气体轴承 转子系统建立三维模型，将流体动力学与转子动力学结合，通 过数值模拟对系统进行双向流固耦合分析。分别使用 Ｆｌｕｅｎｔ模块和 ＴｒａｎｓｉｅｎｔＳｔｒｕｃｔｕｒａｌ模块对 系统的流体场和固体场进行瞬态的耦合计算，并通过 ＡＮＳＹＳ中的 ＳｙｓｔｅｍＣｏｕｐｌｉｎｇ模块将流体 动力学与转子动力学仿真结果进行双向数据交换。研究分析了特定供气压力时，不同阶跃负载 及转速条件下的转子非线性运动和轴承特性之间的相互影响，得到了系统特定状态下瞬态响应 和稳态响应下的转子轴心轨迹以及不同方向的位移变化曲线。通过时域参数分析得到结论：在 一定条件下，提高转速、增加负载会使系统最大超调量降低，提高系统的平稳性，同时减小转子 稳态响应下位移波动量，提高系统在稳态响应下的回转精度。

关键词: 非线性, 流固耦合, 阻尼比, 瞬态响应, 稳态响应

中图分类号: 

  • TH133.35