一种更加高效的求解点接触弹流润滑问题的直接迭代算法及研究

论文摘要

本文研究点接触弹性流体动力润滑问题的快速算法,共分六章。第一章回顾了弹流动力润滑的发展史,重点对点接触EHL发展过程中的几种主流算法进行了分析和评述,提出了本文研究与选题的意义和重要性。第二章介绍了等温点接触EHL的基本方程,并详细介绍了本文算法的研究基础——复合直接迭代法。第三章提出了一种更加高效的求解点接触弹流润滑问题的直接迭代算法——带状算法,通过大量算例,证明了新算法的可行性、正确性与精确性。第四章研究第三章提出的新算法的效率及其影响因素,通过大量算例证明本文新算法较复合直接迭代法运算效率可提高几十倍,且随着计算区域网格划分的加密优势愈加明显；并发现当压力系数矩阵半带宽取为满阵的22%-25%时,新算法具有最佳的收敛速度和载荷范围。第五章将新算法用于重载点接触EHL计算,给出了七组算例,获得了点接触EHL的典型特征,证明本文新算法可适用于重载工况,打破了“直接迭代算法不适用于重载弹流问题研究”的传统看法。第六章对全文主要工作进行了总结,并提出了以后工作的若干设想。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 符号说明
• 1 绪论
• 1.1 选题的目的及意义
• 1.2 弹流解法的研究
• 1.2.1 弹流润滑算法的研究背景
• 1.2.2 重载弹流问题的研究
• 1.2.3 计算解法概述
• 1.3 本研究的主要任务
• 2 点接触弹流问题的基本方程及复合直接解法
• 2.1 基本假设
• 2.2 基本方程
• 2.3 方程的无量纲化
• 2.3.1 无量纲单位
• 2.3.2 等温方程的无量纲化
• 2.4 方程的离散及解法
• 2.4.1 区域网格的划分
• 2.4.2 点接触表面弹性变形计算
• 2.4.3 Reynolds方程的离散
• 2.4.4 载荷平衡方程的离散
• 2.4.5 低松弛复合直接迭代法
• 2.5 本章小结
• 3 一种更加高效的求解点接触EHL问题的直接迭代格式
• 3.1 分条迭代
• 3.2 一种更加高效的新的直接迭代法
• 3.3 算例与结果
• 3.4 等温点接触弹流润滑特性
• 3.4.1 粘压关系的影响
• 3.4.2 速度参数的影响
• 3.4.3 载荷参数的影响
• 3.5 本章小结
• 4 带状算法的研究
• 4.1 运算效率的比较
• 4.2 半带宽的影响
• 4.2.1 半带宽对数值稳定性的影响
• 4.2.2 半带宽对载荷的影响
• 4.2.3 半带宽对计算精度的影响
• 4.3 本章小结
• 5 新算法用于重载点接触EHL问题的研究
• 5.1 膜厚公式
• 5.2 重载算例
• 5.3 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果