Сибирский федеральный университет

Перевод названия: PROGRAM COMPLEX OF PRESSURE CALCULATION IN LUBRICATED SLIDE BEARING LAYER

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2018

Идентификатор DOI: 10.31772/2587-6066-2018-19-3-540-549

Ключевые слова: смазочный слой, гидродинамическая смазка, программный комплекс, lubrication layer, hydrodynamic lubrication, software package

Аннотация: Описан итерационный алгоритм схемы расчета распределения давления в смазочном слое подшипника скольжения конечной длины, которая учитывает переменную вязкость, зависящую от давления и температу- ры, эффекты кавитации и упругой деформации контактирующих тел в зоне повышенного давления, а также неровности поверхностей и условия неполного прилипания жидкой смазки на рабочих поверхностях тел. Центральной частью алгоритма является блок численного решения модернизированного уравнения Рейнольдса относительно давления на основе неявной конечно-разностной схемы с расщеплением по направлениям. На каждом шаге итерации по найденному распределению давления вычисляется распределение мощности тепло- выделения в слое, с использованием которой выполняется расчет распределения температуры в слое смазки путем решения уравнения теплопроводности методом разложении Фурье. Вычисленные значения давления и температуры используются при перерасчете коэффициента вязкости на каждом шаге итераций. Показана достаточно быстрая сходимость итерационных циклов. Проведены сравнительные тестовые расчеты с ря- дом других программ, которые показывают хорошую сходимость и высокую точность вычислений. Представ- ленный метод решения задачи упруго-гидродинамического контакта реализован в виде комплекса программ, вычислительная часть которого написана на языке программирования Fortran 77. Интерфейс разработан на платформе Microsoft.NET Framework с использованием языка С# (C Sharp) для операционных систем Windows 7/8/10. Программный комплекс позволяет эффективно и быстро выполнять расчет механических и термоди- намических характеристик смазочного слоя при высоких нагрузках, не требуя больших вычислительных ресур- сов. Это обстоятельство имеет важное значение при проектировании узлов трения при создании космических аппаратов и пусковых установок. Применение данного программного комплекса позволяет существенно уско- рить расчеты конкретных инженерных задач, снизить требования к используемой компьютерной технике и снизить затраты на вычислительные ресурсы. An iterative algorithm is described for calculating the pressure distribution in the lubricating layer of a sliding bearing that takes into account the viscosity depending on pressure and temperature, the effects of cavitation and elas- tic deformation of contacting bodies in the zone of increased pressure, as well as surface waviness and the slipping conditions for the liquid lubricant at the surfaces. The central part of the algorithm is the block of numerical solution of the modified Reynolds equation, which is based on an implicit finite-difference scheme with splitting in directions. At each step of the iteration, the distribution of the heat dissipation power in the layer is calculated, using which the tem- perature distribution in the lubricant layer is calculated by solving the heat equation by the Fourier expansion method. A sufficiently rapid convergence of iterative cycles is shown. Comparative test calculations are performed with a num- ber of other programs that show good convergence and high accuracy of calculations. The presented method is realized in the program package, the computational part of which is written in Fortran 77. The interface is developed on the platform Microsoft. NET Framework using the language C # (C Sharp) for Windows 7/8/10 operating systems. The software allows efficient and fast calculation of mechanical and thermodynamic characteristics of the lubricating layer at high loads. This is of great importance in the creation of space vehicles and launchers. This software allows fast cal- culations of specific engineering tasks, reducing the requirements for the computer equipment.

Журнал: Сибирский журнал науки и технологий

Выпуск журнала: Т. 19, № 3

Номера страниц: 540-549

ISSN журнала: 25876066

Место издания: Красноярск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

• Иванов В.А. (Сибирский федеральный университет Политехнический институт)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК