基于多物理场耦合的可倾瓦滑动轴承性能优化分析

摘要

针对大型可倾瓦滑动轴承的湍流效应和瓦块变形,基于COMSOL和MATLAB的联合仿真构建三维热弹流体动力润滑模型。模型中,考虑湍流的修正雷诺方程、能量方程和热传导方程的计算采用COMSOL偏微分方程物理场模块实现,瓦块变形计算采用COMSOL中热应力物理场模块实现,多物理场耦合和计算过程控制利用MATLAB实现。基于所构建模型,研究瓦块弧长、名义间隙、支承点偏移量和宽度对可倾瓦滑动轴承性能的影响。结果表明:当瓦块弧长或轴向宽度增加时,油膜变厚,瓦温降低,但是总摩擦功耗会增加;当径向间隙增大时,油膜变厚,瓦温降低,总摩擦功耗也会略有降低;而当支撑偏移量增大时,两块下瓦的变化趋势相反,总承载能力和摩擦功耗略有增加。研究结果为可倾瓦滑动轴承的优化设计提供有价值的参考。