wry618 发表于 2010-9-4 12:04:54

adina模拟滑动轴承的流固耦合问题探讨

滑动轴承基于楔形空间而形成动力润滑,从而达到支撑相应载荷的作用,但是基于油膜很薄,一般在10um左右,运行工况比较复杂,从而给流固耦合模型的建立带来很大困难。本人基于这方面的研究,把不开槽的计算结果和大家分享一下,有以下问题希望和大家讨论,也恳求高手的指点:
1:、滑动轴承的边界条件有sommerfeld、half sommerfeld、reynolds边界条件,在adina中很容易实现sommerfeld边界条件,而half sommerfeld的施加比较麻烦,特别是几何形状比较复杂的情况,reynolds边界条件可否在adina中施加?
2、滑动轴承需要承受外界的载荷,一般有这几种方式:把载荷等效成重力施加轴径上;直接在中间的轴上中心点施加载荷;一种把载荷转换为相应的偏心绿和偏位角;为什么转化为等效重力或直接施加载荷的方式很难收敛,有没有什么好的建议?
3、在滑动轴承运转的过程中,流体膜的承载能力与气穴作用关系很大,在adina中可以直接考虑相变的因素?

wry618 发表于 2010-9-4 12:07:07

这是sommerfeld边界下结算的轴承有效应力云图
2# wry618

wry618 发表于 2010-9-4 12:05:56


这是sommerfeld边界条件下的计算结果
1# wry618

wry618 发表于 2010-9-4 12:10:01


这是half sommerfeld边界条件下计算的流体膜和轴承节点压力和轴承有效应力云图 3# wry618

水若无痕 发表于 2010-9-4 18:45:44

本帖最后由 水若无痕 于 2010-9-4 18:50 编辑

哈哈哈 终于找到和我做一样 东西的人啦,占个地方,马上和您交流。


请问:
1 您做的滑动轴承考虑固体变形了么?
2 您是给定载荷还是给定油膜厚度?
3 能否贴出一个网格图?并说一下算法,对这个ad软件不是很了解。谢谢。

nickcoom 发表于 2010-9-4 22:14:14

不搞流体,王兄的挺下……

wry618 发表于 2010-9-5 09:13:50

是啊,弄这方面比较难啊,我也有很多问题不懂,有不对的地方请指教:
1、adina进行流固耦合分析,当然是考虑固体材料的弹性,目前的计算一些比较软的高分子材料,也是可以计算的,但是承受的载荷比较低,收敛比较困难。
2、直接给定水膜是一种稳态的算法,收敛相对容易,我是直接给定的位移载荷,非常疑惑的是为什么直接给定重力或集中力的载荷的时候,就是不能收敛?
3、像这样不开槽的网格划分比较简单,我就把开槽了的流体和固体网格贴出来吧,有什么问题,请版主指出啊。 5# 水若无痕

wry618 发表于 2010-9-5 09:18:24



这是轴承的整体和开槽部分的网格,流固耦合的计算虽然说可以网格不一致,但是对网格质量要求还是蛮高的 5# 水若无痕

wry618 发表于 2010-9-5 09:21:05



这是流体部分的整体和局部的网格,我的轴承目前是高分子材料还是比较硬的,我觉得材料软的话,网格数会有相应的增多。 5# 水若无痕

wry618 发表于 2010-9-5 09:24:04

我主要搞船舶尾轴承,请问下,无痕兄,你主要搞什么的轴承?
对于滑动轴承三类边界条件,特别是reynolds边界条件,该怎么施加呢? 5# 水若无痕

wry618 发表于 2010-9-5 09:24:54

单哥,有机会多向你请教tg啊~~ 6# nickcoom

水若无痕 发表于 2010-9-5 10:35:50

本帖最后由 水若无痕 于 2010-9-5 17:14 编辑

10# wry618
我做润滑油润滑金属轴承,水润滑轴承要考虑弹流。
我没有用renold边界条件,我直接给定滑油进口压力,端部出口压力,然后加入空穴模型。
请问您做的弹流润滑感觉结果怎么样??
给定加载力,或者等效重力adina是不是用到动网格技术?
收敛性如何?
另外这个主轴不用建模吧。

p24j 发表于 2010-9-5 10:49:45

请教楼上两位高手,用ansys11.0做耦合分析,把油膜的内内外表面设置成耦合表面边界条件,在转子上施加一个转速,那在油膜的内表面边界还要施加相同的转速吗?

水若无痕 发表于 2010-9-5 17:15:39

13# p24j
我觉得ansys只要是双向耦合的话,只加一个转速就可以了吧,你在用ansys做吗?

wry618 发表于 2010-9-6 10:23:53

呵呵,数值计算需要施加三类边界条件,在adina中如果全部周向水膜只能模拟sommerfeld边界条件的,
弹流润滑,当材料比较软的时候,比较难收敛
主轴需要建的,载荷时施加在主轴上的啊
问一下,fluent是不是把周向的内外层水膜边界作为wall或moving wall看待?
adina中如果只考虑流体收敛也比较容易
12# 水若无痕

p24j 发表于 2010-9-6 10:24:02

是,在用ansys11.0做一个很简单的模型,现在还没考虑空穴,在转子上施加单个转速,计算中途会出错,在转子和油膜内表面分别施加相同的转速,可以计算出结果,但是结果明显不对!我是参照下面的这个论文做的3
      不知道版主的边界条件怎么设置的,在cfx中怎么设置renold边界条件?

wry618 发表于 2010-9-6 10:25:16

无痕兄说的对,只用施加一个转速就可以了啊,这和实际的情况也是相符的啊,用ansys做流固耦合感觉怎么样啊? 13# p24j

p24j 发表于 2010-9-6 10:42:56

我现在做的是用ansys11.0的cfx,里面还没有fluent,不过在cfx里也是把油膜表面当作wall,可以另外施加速度,我觉得用cfx做轴承耦合比较难达到收敛,在不断的调节时间不长,和松弛因子,这个只是个人看法,不知道用adina做的话,要用到动网格吗,过程繁琐不?

wry618 发表于 2010-9-6 22:45:25

我用adina做的时候没有借用动网格技术,算出来的结果还蛮准确的,但是要是考虑直接施加集中力载荷就不能够收敛。这个地方有待攻破( ⊙ o ⊙ )啊!,不知道有没有好的意见啊? 18# p24j

p24j 发表于 2010-9-7 15:07:28

我也没有解决这个问题,据说fluent动网格技术比较好,支持网格重新划分,我想用fluent试下,如果有新的进展,会及时交流。你发的那篇论文 ,作者把油膜的两端当作pressure inletwith an appropriate flow rate,和pressure outlet with 0 pa,请问你这个是怎么处理的,他说的an appropriate flow rate你施加的是多大的流量?
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