尹雪梅 张一魁 吴 超 李蒙蒙

(1.郑州轻工业大学能源与动力工程学院 河南郑州 450002；2.郑州轻工业大学机电工程学院 河南郑州 450002)

为减小油膜轴承所支撑转子系统的振动，提高滑动轴承-转子系统的稳定性，学者相继提出了基于超磁致伸缩材料的可控油膜轴承、基于压电陶瓷材料的可控油膜轴承以及柔性铰链可倾瓦轴承[1-3]。这些轴承通过控制轴承座的运动，强制改变润滑油膜形状来抑制转子系统的振动。研究表明，油膜挤压项、惯性项等因素对可控轴承性能影响很大，以Navier-Stokes方程为基础的计算流体力学(Computation Fluid Dynamics，CFD)方法，考虑这些因素的影响，能够精确计算可控轴承油膜特性[4-6]。当轴颈在滑动轴承中涡动或者轴承座受驱动器控制时，油膜区域随时间改变，利用CFD方法计算轴承性能时，需要对流体计算网格进行实时更新[7]。一些学者提出了基于光顺法的动网格更新算法，并计算了油膜轴承所支撑复杂转子系统的动力学特性，取得了较好效果[8-10]。光顺法网格更新模型不改变网格节点间的拓扑关系，能够计算变载荷下轴承的轴心轨迹，但网格更新时径向网格线发生倾斜，多步更新后节点位置累计误差增大[11-12]。文献[13]提出了避免油膜径向网格线倾斜的更新方法，并以转子所受静载荷为例，证明了其在计算滑动轴承性能时比光顺法误差小。但该方法没有考察转子受动载荷的情况，而可控滑动轴承的轴承座和转子都在运动，油膜区域瞬间变化快，计算网格变形更大，如果再加上径向网格线倾斜，会加剧网格畸变，影响可控轴承性能计算结果。……