有限长圆柱轴承油膜力的变分方法研究

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非稳态转子-轴承系统的运动稳定性研究,具有着广泛而重要的实际工程背景,特别是对于大型汽轮发电机组而言,其油膜失稳问题至今仍然是国内外亟待解决的重大课题之一.该文提出了一个有限长轴承非稳态油膜力的近似计算公式,与充零算法相比较误差已经很低,而且其计算量和充零算法相比可以忽略不计.该论文的主要工作分成以下三部分:第一部分:由Reynoles方程和边界条件油膜存在区的边界上的压力为零,压力梯度亦为零通过变分方法,推导出一个非稳态边界条件下的非稳态油膜力的一般公式.可以证明上述油膜力公式,可由三个函数决定.第二部分:以短轴承油膜压力分布公式和边界条件为基础,利用凸集上的变分原理和自由边值理论对短轴承公式进行修正,得到适合较大长径比范围、大扰动情况下的油膜压力分布公式.由于直接得出了油膜压力分布公式,该算法具有计算速度快的特点.第三部分:以充零算法为基准,并把短轴承公式和变分修正后的公式和充零算法相比较,说明变分修正结果具有了很高精度,可以利用它来进行非线性分析.而且通过与充零算法的比较对误差来源有了明确认识,希望能够进一步改进该模型使其很好的符合工程中的实际情况.
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