動壓軸承的壓力場分布,要求求解雷諾方程的簡化形式為:!!xh3!!px!"+!!zh3!!pz!"=6U"!h!x公式中參數的含義參見流體動力學。1編程求解雷諾方程采用有限差分的五點差分格式,120120網格點計算。采用C++語言編寫求解軸承壓力分布的程序,可以大大提高運行速度,節省計算時間。把計算的結果存儲到txt格式的文件中。存儲數據文件的格式為:起始部分為標識文件屬性的字符,用于說明當前文件的產生日期和功能等等,準確的區分不同時間、不同版本產生的數據。正文部分為數據,是該數據文件的主要部分。這樣作的優點是:能夠很清晰地知道當前文件的來源及用途,不至于混淆多個相似文件,方便查找。生成的txt文本格式如下:全圓動壓軸承壓力計算(ips=0.4,ratio=1)Currenttimeis:03/11/070……00.0001333860.0002632160.0003898980.0005136770.0006347110.0007531080.0008689430.0009822730.001093140.001201580.001307620.00141129……2Matlab編程繪制圖形為了快捷地繪制出高質量的圖形,采用Matlab圖形庫編寫代碼畫圖,描繪壓力場分布情況。文件的起始部分是字符串,Matlab的load函數無法直接讀取該文件中的數據。這樣就需要編寫一個可以讀取這樣格式文件的函數,判斷出字符和數據部分。把數據和軸承系數分別讀取出來,字符作為圖形的名稱,數據描繪成壓力場分布圖,這樣就可以達到可視化的目的,清楚地看到壓力的變化。算法:首先對文本逐行讀取,存儲行號到一個數組中。一旦發現該行是以數字開始的,就停止讀取字符,記錄字符的最大行號。以此分界,上面是字符,下面是數據。(1)首先讀取第一行,判斷結果,發現該行不是數據開始的,就增加行號計數器。(2)讀取第二行,判斷結果,發現該行也不是數據開始的,繼續增加行號計數器。(3)下一行讀取的數據行,發現該行是數據開始的,記錄行號為數據起始行。(4)停止讀取字符,讀取數據直至文件末尾,存放到數據數組中去,關閉文件。(5)重新打開文件,讀取文件到行號計數器的位置,把讀取到的字符串賦給字符數組。(6)調整數據數組的行號和列號到真正的大小。這樣就能準確地讀取數據,并繪制出良好圖形,很清晰地看到動壓軸承的壓力分布狀況,下面是壓力場分布的黑白圖片(輸出其實為彩色)。2007-3-11圖的效果:從圖中可以清晰地看出,動壓軸承全部的壓力分布狀況,沿圓周方向壓力遞增,形成油膜的壓力呈楔形分布,達到高峰后,油膜快速破裂,壓力快速降低到0。對壓力場進行積分運算就可以知道動壓軸承的承載能力,提全圓動壓軸承壓力場分布(120120)等壓線分布狀況供軸承制造的參考。3結論(1)讀取的數據最好是不要經過編輯,編輯過的數據文件經常讀取不成功。用記事本打開過以后,文件的結束符改變了,讀取的時候為亂碼。(2)算法中打開兩次文件,在一次讀取多行字符的時候,很可能讀取不成功。打開兩次就可以保證數據的正確讀取。(3)數值計算求解的壓力分布情況比實驗方法獲得圖形結果能夠更好地反映軸承中的壓力分布情況。數值計算繪制動壓軸承壓力場分布圖@閆帥經$煙臺職業學院機械工程系!山東煙臺264205動壓軸承壓力場分布復雜,用實驗方法求解的是二維平面圖形。隨著計算機技術的發展,選擇合適的計算工具可以快速獲得壓力場的三維圖。采用C++編寫計算程序,生成txt文件存放計算結果。編寫Matlab程序讀取txt文件中的數據和字符,實現壓力的分布情況的三維立

總結

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