圖書信息
作 者： 王海林 著
內容簡介
《軸承間隙非牛頓潤滑劑的非線性動力學》以軸承間隙非牛頓潤滑劑的流動為主要研究對象，分析非牛頓潤滑介質對潤滑油膜層流失穩的影響。全書共分7章，主要內容包括國內外相關研究的綜述、粘彈性流體的流態分析、基於微觀力學的添加劑分子動力學行為研究、聚合物稀溶液的流動分析及其非線性動力學分析、實驗研究潤滑油膜失穩過程及影響因素。
《軸承間隙非牛頓潤滑劑的非線性動力學》適合於機械設計理論與方法、潤滑力學、軸承潤滑及動力學等專業或研究領域的研究生及從事相關領域的教學科研或技術人員參考。
目錄
第1章 緒論
1.1 對軸承間隙非牛頓潤滑劑的非線性動力學研究的意義
1.2 國內外研究現狀綜述
1.3 主要研究工作和技術路線
第2章 流態分析及有效黏度模型
2.1 概述
2.2 黏彈性流體的兩種層流狀態
2.3 有效黏度模型
2.4 無限長同心旋轉圓柱間溶液的流動分析
2.5 算例與分析
2.6 本章小結
第3章 聚合物的流體動力學行為研究
3.1 概述
3.2 模型的建立
3.3 動力學行為研究
3.4 聚合物稀溶液的黏度特性
3.5 本章小結
第4章 無限長偏心圓柱間聚合物稀溶液的流動分析
4.1 概述
4.2 層流解
4.3 過渡區流動分析
4.4 聚合物添加劑——流體耦合
4.5 計算結果與分析
4.6 本章小結
第5章 聚合物稀溶液流動的非線性動力學分析
5.1 概述
5.2 數學模型的建立
5.3 穩定性分析
5.4 數值分析
5.5 本章小結
第6章 聚合物稀溶液層流失穩實驗研究
6.1 概述
6.2 實驗裝置
6.3 添加劑
6.4 實驗結果
6.5 本章小結
第7章 軸承振動對油膜層流失穩影響的實驗研究
7.1 概述
7.2 實驗方案
7.3 實驗結果與討論
7.4 分析與討論
7.5 本章小結
後記
參考文獻
·收起全部<<
前言
隨著旋轉機械向高速化發展，多數軸承工作在由層流向湍流轉變的過渡區，甚至完全工作在湍流區，增大了能耗。同時，油膜渦動給軸承運行安全性造成很大的隱患。本研究採用高分子添加劑改變潤滑油的性質，以實現推遲油膜層流失穩的目的，提高軸承的工作性能。
以旋轉圓柱間流體的流動為主要研究對象，系統深入地研究了高分子添加劑對流動穩定性的作用。分析了高分子添加劑在流體中的巨觀效應，建立了有效黏度湍流減阻模型；建立了添加劑分子的橢球一珠簧二元模型，分析了分子鏈在稀溶液中的動力學行為；選用Oldroyd-B型黏彈性本構方程，建立了小間隙同心旋轉圓柱間溶液的非線性動力學模型，分析了添加劑對系統穩定性的影響；採用有機玻璃滑動軸承實驗分析了添加劑對油膜層流穩定性的作用，並討論了軸承振動對油膜層流失穩的影響。
理論分析表明，少量高分子添加劑能顯著提高油膜的層流穩定性，推遲流體由層流向湍流的轉變。添加劑分子在油膜流動作用下受剪下拉伸，分子鏈得到柔順伸展，增大了流體對擾動流場的干涉作用，減小了漩渦的產生，抑制了漩渦的發展，提高了流體的層流穩定性。由於分子的變形和旋轉，增大了流體內部能量耗散，巨觀上表現為有效黏度的增大，而且間隙比越小，剪下率越大，效果越顯著。
對油膜非線性動力系統分析表明，臨界Taylor數不僅與軸向波長有關，而且與流體性質有關。當Taylor數達到某一臨界值Tan時，系統出現兩個穩定的分岔，對應Taylor渦的發生。弱彈性流在Ta=Ta。時，系統出現超臨界分岔，大擾動下，系統出現同宿軌道，最終發生混沌；而強彈性流在Ta=Ta0時，系統存在亞臨界分岔，最終以倍周期分岔走向混沌。
