基于MATLABPDE的气体润滑球轴承的数值分析

针对球轴承雷诺方程求解困难的问题, 提出了一种基于MATLAB PDE的数值求解方法.该方法将气体润滑三维球面展成二维矩形平面,再将球面轴承的Reynolds方程变换成标准的椭圆型偏微分方程形式,进而以MATLAB PDE工具箱为求解器,编制迭代计算程序,从而实现气体轴承静态性能的高精度计算.该方法具有较高的精度,可用于计算可压缩流体的润滑问题.     

气体静压球轴承的静特性分析及其实验研究

针对空气静压球轴承雷诺方程求解困难的问题,应用Matlab PDE工具箱提出了一种比较方便的数值求解方法,该方法通过坐标变换将气体润滑三维球面展成二维矩形平面,再将球面轴承的Rey-nolds方程变换成标准的椭圆型偏微分方程形式,进而以Matlab PDE工具箱为求解器,编制迭代计算程序,对其静特性进行计算。并研制了一套基于空气静压球面轴承的主轴样机对数值仿真结果进行验证,结果表明该方法比较理想,该方法在流体润滑领域有一定的应用前景。     

基于MATLAB的最优化问题求解通用程序的实现

简要介绍了MATLAB程序设计语言及其优化工具箱 ,通过对MATLAB优化工具箱中最小化函数的语法进行分析 ,提出通过实时创建M文件从而编写最优化问题求解通用程序的方法。利用该方法编写出通用程序后 ,界面友好 ,使用简单 ,能节省大量精力和时间。     

基于MATLAB的最优化问题求解通用程序的实现

简要介绍了MATLAB程序设计语言及其优化工具箱，通过对MATLAB优化工具箱中最小化函数的语法进行分析，提出通过实时创建M文件从而编写最优化问题求解通用程序的方法。利用该方法编写出通用程序后，界面友好，使用简单，能节省大量精力和时间。     

基于PDE的气体润滑轴承特性的数值分析

针对雷诺方程求解困难的问题,应用Matlab PDE工具箱提出了一种比较方便的数值离散求解方法,同时提出了一种对剖迭代的逼近算法来处理压力边界条件。并采用该算法通过改造PDE工具箱对小孔节流静压气体径向轴承的静态性能进行了研究,将其计算结果与其它分析方法的计算结果进行了比较,表明该方法的计算结果精度很高而且非常稳定,证明将该方法应用在流体润滑领域的可行性。     

MATLAB优化工具箱在机械优化设计中的应用

基于优化设计理论,建立了以人字架机构的质量最小为目标函数的优化数学模型。应用MATLAB优化工具箱,对人字架机构优化实例进行求解。通过对优化结果的研究和分析,表明优化编程简单,设计效率高。说明了应用MATLAB优化工具箱中的fmincon函数求解约束非线性优化问题的思路和方法,并给出了人字架机构的目标函数图形、约束函数图形以及MATLAB求优的具体步骤。     

MATLAB软件在机械优化设计中的应用

应用MATLAB软件，对已有的优化实例进行求解，并加以研究和分析，着重说明如何利用MATLAB优化工具箱中的函数fmincon，来解决单目标多变量约束非线性优化问题的思路和方法，并给出了示例目标函数、约束函数图形显示，以及求优的MATLAB程序。     

齿轮减速器的最优化设计

在齿轮减速器优化设计目标函数建立、设计变量选取和约束条件确定的基础上,建立其优化设计数学模型,利用MATLAB的优化工具箱对齿轮减速器进行优化设计,并通过实例与常规设计结果进行了分析。优化结果表明采用MATLAB算法求解优化设计问题,算法有效可靠且优于常规设计。     

高刚度卧式空气静压主轴优化设计

采用数值方法对高刚度卧式空气静压主轴进行优化设计,并通过实验进行验证。通过数学变换,将气体润滑Reynolds方程的一般形式变换成标准的椭圆型偏微分方程形式,再以MATLAB软件中的PDE工具箱为求解器,编制迭代计算程序,实现空气静压主轴的静态性能计算。分析结构参数对主轴性能的影响,得到最优的主轴结构参数;通过实验测试了优化后主轴的轴向和径向刚度,实验结果验证仿真方法的准确性。     

MATLAB软件在控制系统分析中的应用

应用MATLAB软件,对已有的控制系统模型求解,并研究和分析其性能.着重说明如何利用MATLAB控制系统工具箱中的函数tf和feedback来求解典型线性反馈控制系统的开环和闭环传递函数,绘出相应的阶跃响应曲线.并利用Simulink仿真软件对其进行分析.     

油水混合对径向滑动轴承润滑性能的影响

基于流体动压润滑基础理论,利用数值计算方法,在MATLAB软件中建立径向滑动轴承油水混合动压润滑的数学模型,对比分析润滑油中不同含水量对径向滑动轴承润滑性能的影响。结果表明:润滑油中混入少量的水对滑动轴承液膜的厚度和压力产生了一定的影响,最小液膜厚度随含水量的增加而减小,最大液膜压力随含水量的增加而增加;润滑油中混入少量水使得液膜合力和摩擦力变大,将不利于轴承的动压润滑,从而导致轴承润滑性能变差,并且加大轴承的摩擦磨损,降低径向滑动轴承的使用寿命。     

基于MATLAB的微坑缸套润滑模型分析及参数计算

用超声波加工缸套内表面微坑，提出相应的微坑缸套-活塞环摩擦副润滑理论模型，运用流体润滑理论微坑单元进行分析，并运用MATLAB求解了该数学模型，得出了单个微坑内外的油膜压力、微坑承载力和摩擦力等相关参数。     

Elastohydrodynamic lubrication of piston rings

A non-linear finite-element scheme, based on the Newton-Raphson-Murty algorithm, was used to analyze the problems of piston rings according to theories of both elastohydrodynamic and hydrodynamic lubrication. The maximum film pressure and the minimum film thickness were obtained and depicted as functions of the crank angle. For hydrodynamic lubrication the results obtained were compared with those found using the method suggested by Dowson and Ruddy; there was good consistency between them. In this way the accuracy and reliability of the proposed method are demonstrated. Furthermore, the results evaluated using the theory of elastohydrodynamic lubrication give a larger minimum oil film thickness and a flatter pressure distribution than those evaluated using the theory of hydrodynamic lubrication.     

平面板条式水润滑橡胶合金轴承润滑性能数值分析

借助MATLAB曲线拟合功能,将实验测得橡胶合金材料的邵氏硬度转变为弹性模量。并利用ADINA流固耦合求解器对平面板条式水润滑橡胶合金轴承在中低速条件下的润滑性能进行2D数值仿真,得到水膜的压力分布、速度分布、承压区水膜厚度分布、线承载能力以及板条橡胶衬层的变形情况。结果表明:橡胶弹性变形对轴承润滑特性影响显著,轴承的线承载能力随转速的增加而增加;承载区板条压力大、水膜薄,易发生磨损,需实时监测,以保证设备运转精度和安全。     

基于非等温条件的空气静压轴承润滑问题研究

改进了传统空气静压轴承的润滑模型,建立了考虑温度影响的空气静压轴承润滑模型,并给出一种该模型的数值解算方法,即利用FEMLAB的多物理场功能,将气体的状态方程作为耦合的桥梁,求解参数形式的雷诺方程和能量方程;将质量流量守恒条件作为判断收敛的条件,利用MATLAB迭代,从而完成最终的求解计算。通过实验研究验证了模型和解算方法的正确性,结果表明:气体通过节流孔后温度降低,在精密和超精密的应用场合将会引起结构非常显著的变形;并且供气压力越大,和(或)节流孔的直径越大,温度降效应越明显。     

An analytical and experimental approach for pressure distribution analysis of a particular lobe and plain bearing performance keeping in view of all impeding varying parameters associating with fixed lubrication SAE20W40

This paper presents both analytical and experimental pressure analysis approach of a typical Lobe and plain bearing for determining effective performance of the bearing. This is found to be dependent on several variables viz. angular velocity (1200-1900 rpm), load (300-750 N) and pressure angle (0°-180°). This study in particular has been carried out for better rectifications and comparative prediction of lobe and plain bearing in terms of pressure distribution behavior under lubrication oil grade of SAE20W40. Influencing parameters were varied in this set up only to get optimum parametric combination considering all relevant practical issues. The experimentation was done based on significant directives of relevant literatures in these sectors. Attempt was made to compare the analytical findings with experimental results and found matched appreciably. After that attention was diverted to find the nature of pressure and load carrying capacity at various fluctuating speed and load with a fixed lubrication of SAE20W40 for appropriate decision making towards its characteristic performance. The analytical data generated by MATLAB are compared with experimental data which is generated by JBTR.

     

基于MATLAB的高压腔电液压力伺服控制系统设计及仿真

电液压力伺服控制装置设计的重点和难点是建立电液压力伺服控制系统的数学模型和传递函数及开环增益系数的确定。通过设计高压润滑拉拔机的高压腔压力伺服控制系统,对数学模型和传递函数的建立做了详细介绍,并在MATLAB环境下对电液伺服控制系统进行仿真,确定出使系统稳定的开环增益。同时应用频率响应法对电液伺服控制系统的性能进行分析,从而得到满足要求且可靠的电液伺服系统参数,设计出符合要求的稳定电液压力伺服控制装置。     

柴油机缸套表面微沟槽织构润滑性能仿真分析

针对缸套表面织构微沟槽形貌,建立了缸套-活塞环摩擦副混合润滑理论模型,并采用MATLAB编程计算来分析微沟槽形貌参数对其润滑摩擦性能的影响规律。结果表明：缸套表面微沟槽可以形成很好的油膜压力,有效地改善缸套-活塞环间的润滑状态;随着微沟槽角度的增大,最小膜厚比逐渐增大,其润滑效果也越来越好,综合考虑摩擦润滑性能和机油耗性能情况下,最佳的微沟槽角度为60°。在上止点附近,面积占有率变化Sp对量纲一摩擦力影响较大;在其他区域,面积占有率对摩擦力影响不大;综合考虑油膜厚度与摩擦力,当Sp=0.15时效果最好。随着微沟槽深宽比e的增大,量纲一摩擦力不断增大,当e从0.025增大到0.150时,平均量纲一摩擦力增大了2.3倍,但深宽比过大,润滑效果将会减弱。研究结果认为,最佳深宽比的范围为0.05~0.08。
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气动平衡器O形密封圈与气缸润滑特性分析

为了降低O形密封圈与气缸内壁之间的摩擦力,气动平衡器装配过程中在气缸内壁涂上一层润滑脂。基于脂润滑相关理论,构建O 形密封圈和气缸的有脂润滑运动方程,通过MATLAB中PDE模块求解脂润滑模型,得出膜厚、接触应力在密封圈与气缸接触方向上的变化规律。基于ANSYS建立密封圈的瞬态结构有限元分析模型,以密封圈的运动速度和工作压力为恒定条件进行数值模拟,得出不同压缩率、摩擦系数以及行程方式条件下最大接触应力的时域特性。     

基于虚拟仪器和模糊SVM的航空发动机润滑系统故障诊断方法

利用虚拟仪器技术实现基于模糊支持向量机的航空发动机润滑系统故障诊断。通过对润滑油油液中磨损元素进行光谱识别与分析,提取故障诊断所需的特征参数作为支持向量机的学习样本,使用ActiveX技术在LabVIEW中调用MATLAB.m文件,完成对润滑系统的故障诊断,并比较了基于BP神经网络的诊断方法与模糊SVM故障诊断方法的诊断结果。结果表明:模糊SVM方法在故障诊断速度和诊断准确性方面都具有明显优势,其平均故障识别率达到95%以上。