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二阶滑移边界对微型气浮轴承稳态性能的影响
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:《力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH117[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海200240, [2]武汉科技大学机械自动化学院,武汉430081
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金资助项目(10325209).
中文摘要:

考虑微型气浮轴承的尺寸特征,内部气流不再满足连续流的假设,根据Knudsen数可确定内部气流为滑移流.分别利用一阶速度滑移模型和二阶速度滑移模型对连续流的状态方程进行修改,得到一阶滑移流和二阶滑移流机制下修正的雷诺方程.利用有限差分法对连续流、一阶滑移流和二阶滑移流的雷诺方程分别求解,得出相应的承载力和偏位角。经过对比分析,发现采用滑移流模型得到的轴承的稳态力学性能与连续流机制的结果存在较大差异,一阶滑移流与二阶滑移流间的差异随偏心率增加而增加。说明在MEMS环境下必须考虑滑移流效应对微型气浮轴承稳态力学性能的影响。在大偏心率工作状态下,二阶滑移流模犁能够得到最好的结果。

英文摘要:

The effects of slip flow on the steady mechanical performances of the micro gas bearing are discussed. Considering the dimensional characters of the micro bearing and judging from the flow's Knudsen number, the flow in the bearing is in the slip regime instead of the continuous regime. The modified Reynold's equations of first-order slip-flow and second-order slip-flow for the micro gas bearing are obtained. Solving the Reynold's equations for the continuous regime and the two slip regimes with the finite difference method (FDM), the gas pressure distributions, the non-dimensional load capacities and attitude angles are obtained. The comparisons of the load capacities and attitude angles between the three regimes are made, and it is shown that the mechanical performance with the slip regime distinctly differs with that of the continuous regime. An analysis illustrates that the slip flow regime has great effects on the steady mechanical performances of the micro bearing. The second-order slip-flow model can produce a good result for high eccentricity ratio operation.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332