迄今为止,对高速润滑动力系统非线性行为的研究主要还基于牛顿流假设,对于润滑薄膜中存在应力偶时,微极性效应对系统分岔与混沌特性影响的研究至今基本上仍是空白。由于目前高速润滑动力系统中的薄膜多属于微极性流体,研究微极性效应对润滑薄膜非线性行为所产生的影响,不仅是理论研究上的迫切需要,对于高速润滑动力系统的非线性设计也具有重要的指导意义。本课题将微极性流体力学、薄膜润滑理论与非线性动力学结合起来,研究微
迄今为止,对高速流体动压润滑轴承-转子系统非线性行为的研究主要还基于牛顿流假设,对于润滑薄膜中存在应力偶时,微极性效应对系统非线性行为影响的研究至今没有公开的论文发表。本研究从流体动力学基本方程和微极性流体本构方程出发,引入薄膜润滑基本假设,首次推导了基于微极性流体模型的广义雷诺方程和能量方程,为进行微极性流体润滑的薄膜承载力以及轴承-转子系统的动力学分析提供了理论基础。研究结果表明随着微极性参数的增加,轴承承载能力有明显提高,轴承的温度有所升高,而端泄流量及摩擦系数有明显降低。此外轴承的刚度系数和阻尼系数均有增大,失稳角速度也有明显的提高。另一方面,从分岔计算结果来看,当微极性效应较大或较小时,偏心率也处于较大或较小状态,系统运动多表现为同步周期运动或半频涡动,此时系统的非线性行为不甚明显。然而当微极性参数为中间数值时,就有可能出现倍周期、概周期及混沌运动等复杂的运动行为,可以通过调整微极性参数及运行参数使系统避开这些复杂的运动区域。本研究所得结果可以为微极性润滑轴承-转子系统的非线性设计提供理论依据。