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动静压气体止推轴承的承载特性研究的任务书
任务书
题目：动静压气体止推轴承的承载特性研究
一、研究背景
动静压气体轴承是一种以气体为润滑介质的轴承，因其具有密封性好、摩擦系数小、寿命长等优点，被广泛应用于高速旋转机械领域，如航空航天、船舶、汽车、工业机械等。其中，止推轴承作为动静压气体轴承的一种，主要用于承受轴向载荷。但是，由于止推轴承的结构简单，润滑方式独特，其承载特性研究相对较少，需要进行深入探究。
二、研究目的
本项目旨在通过理论计算和数值模拟方法，研究动静压气体止推轴承的承载特性，探究其承载能力、稳定性、响应特性等方面的特点，为其在实际应用中的设计和优化提供参考依据。具体研究内容包括：
1.建立动静压气体止推轴承承载特性分析的数学模型。
2.通过数值模拟方法，计算动静压气体止推轴承在不同载荷、转速、气体压力参数下的承载特性，并对其影响因素进行分析。
3.通过实验测试和数值仿真对比，验证动静压气体止推轴承承载特性计算和模拟方法的准确性，并评估其在实际应用中的可行性。
三、研究内容
1.动静压气体止推轴承的结构与工作原理分析。
2.动静压气体止推轴承数学模型的建立，包括动、静压力模型、流体动力及稳定方程的求解。
3.动静压气体止推轴承承载特性的理论计算，包括承载能力、稳定性、导轨实体响应特性等方面的特点分析与计算。
4.动静压气体止推轴承承载特性的数值模拟，使用ANSYS等软件，在不同载荷、转速、气体压力参数下进行仿真分析。
5.动静压气体止推轴承承载特性的实验测试，建立测试平台，对轴承在不同载荷、转速、气体压力条件下的承载特性进行实测，并与理论计算结果进行对比。
6.理论计算结果与实验测试与数值模拟结果的对比，验证动静压气体止推轴承承载特性计算和模拟方法的准确性，并评估其在实际应用中的可行性。
四、研究方法
1.理论计算：采用Navier-Stokes方程组及Reynolds方程、Bernoulli方程等基本理论分析动静压气体轴承的承载特性。
2.数值模拟：使用ANSYS等工程仿真软件对动静压气体轴承进行数值模拟分析，得出其承载特性在不同工况下的响应情况。
3.实验测试：构建实验测试平台，进行承载特性实验测试，并对实验数据进行分析和对比，从而验证计算和模拟结果的准确性。
五、预期成果
1.动静压气体止推轴承承载特性分析数学模型的建立。
2.动静压气体止推轴承在不同载荷、转速、气体压力条件下的承载特性理论计算结果。
3.动静压气体止推轴承在不同载荷、转速、气体压力条件下的数值模拟结果。
4.动静压气体止推轴承在不同载荷、转速、气体压力条件下的实验测试数据。
5.动静压气体止推轴承在不同工况下的承载特性分析和比较，揭示其承载能力、稳定性、响应特性等方面的特点和规律。
六、参考文献
1.赵博,牟建腾,张浩,钟国忠.弹性-流体耦合被动轴承体系振动特性分析[J].动力学与控制学报,2018,16(2):111-116.
2.章洁.基于PDE模型的气体静压轴承动力分析[D].西安:西北工业大学,2017.
3.崔松林,王毅,郝振波.动静压气体轴承悬浮快速直线导轨的设计与分析[J].液压气动与密封,2018,38(10):74-78.
4.周德才,黄扬根,程智凯.基于径向动平衡转子的静压轴承力学性能研究[J].机械设计,2019,36(6):42-46.
5.王颖.基于ANSYSWorkbench的动静压轴承仿真分析[D].武汉:武汉理工大学,2015.