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Investigación Numérica de Cojinetes de Foil Dinámico de Gas Conjugados con Fricción de Contacto mediante Foils Multi-Hoja Elásticos

Autores: Yang, Changbao; Wang, Zhisheng; Lyu, Yuanwei; Zhang, Jingyang; Xu, Ben

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Investigación Numérica de Cojinetes de Foil Dinámico de Gas Conjugados con Fricción de Contacto mediante Foils Multi-Hoja Elásticos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Capacidad de carga
Respuestas dinámicas
Rodamientos de láminas dinámicas de gas
Fricción de contacto
Láminas elásticas de múltiples hojas
Simulaciones numéricas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con la creciente demanda de capacidad de carga y respuestas dinámicas, se ha propuesto la nueva generación de rodamientos de lámina dinámica de gas (GDFB), ensamblados a partir de láminas elásticas de múltiples hojas precargadas. Exhibe características estáticas y dinámicas que son más sensibles a la fricción de contacto producida por los rodamientos de lámina y las carcasas de los rodamientos de lámina, distinguiendo su respuesta a la rigidez de la de los rodamientos clásicos. Este estudio tiene como objetivo emplear simulaciones numéricas para explorar los GDFB conjugados con la fricción de contacto utilizando láminas elásticas de múltiples hojas. Se ha desarrollado un método numérico con Interacciones Bidireccionales Fluido-Estructura (BFSI), que refuerza las características estáticas y dinámicas de los GDFB. Los resultados mostraron que la distribución de la rigidez estática estaba estrechamente asociada con la configuración del ensamblaje de láminas y el estado de fricción de contacto. La rigidez estática máxima ocurrió cerca de los bloques clave y estuvo acompañada por el soporte de láminas de bache. La fricción de contacto aumentó la rigidez del ensamblaje de láminas, lo que fue desfavorable para su estabilidad operativa, y el GDFB tendía a la rigidez. La fricción de contacto obstaculizó el retroceso de las láminas superiores cerca del área de presión negativa. Un aumento en la velocidad de rotación y la excentricidad aumentó la capacidad de carga mientras disminuyó la estabilidad operativa. La presión máxima de la película de gas no era consistente con la máxima deformación a lo largo de la dirección circunferencial debido a la configuración del ensamblaje de láminas. La fricción de contacto indujo disipación de energía, mientras que los aumentos en la rigidez integrada inhibieron la pérdida. La restricción fija del bloque clave aumentó la rigidez cruzada dinámica más que la restricción de contacto, lo que fue desfavorable para la estabilidad operativa. Los resultados obtenidos en este estudio son significativos porque proporcionan una base física para los GDFB y pueden ser utilizados para guiar su optimización operativa.

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