靜壓氣體軸承的跨尺度數(shù)值計(jì)算方法研究.pdf

1、靜壓氣體軸承是超精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的核心部件,以其無摩擦、高速度、極高的精度等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于精密測(cè)量和精微加工領(lǐng)域,它的研究進(jìn)展在一定程度上推動(dòng)著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的向前發(fā)展。隨著超精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)向著更高的精度挑戰(zhàn),進(jìn)一步分析靜壓氣體軸承的承載和穩(wěn)定性能顯得尤為重要,而氣體軸承的幾何結(jié)構(gòu)尺寸與其氣膜間隙比例達(dá)到1000:1以上,如此巨大的比例導(dǎo)致網(wǎng)格劃分困難以及網(wǎng)格數(shù)量非常龐大,從而使得計(jì)算效率很低。因此,本文所要研究的正是針對(duì)靜壓氣體軸承以上難點(diǎn)所提出

2、的跨尺度數(shù)值計(jì)算分析方法。
　　首先,本文介紹了靜壓氣體軸承的工作原理和跨尺度數(shù)值計(jì)算模型,并通過聯(lián)立描述流體運(yùn)動(dòng)的控制方程和氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)出了氣體潤(rùn)滑雷諾方程的一般形式。
　　其次,給出了運(yùn)用跨尺度數(shù)值計(jì)算方法計(jì)算分析無壓力腔和有壓力腔靜壓氣體軸承的一般流程,同時(shí)采用該方法求出了無壓力腔和有壓力腔氣體軸承在二維情況下的壓力分布。
　　最后,應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT計(jì)算分析了氣體軸承節(jié)流孔及壓力腔區(qū)域的壓力分