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空气静压轴承微振动形成机理分析裴浩;龙威;杨绍华;公玲【摘要】为了进一步提高气体静压轴承的工作精度和稳定性,根据冲击射流理论对气体轴承进气孔区域气体流动状态和传热特性进行分析,将供气孔-气膜入口区域流场划分成四个部分,即:自由射流区、滞止区、过渡区、出口壁面射流区.基于二维平面流函数和大涡模拟方法,确定了气膜微振动的产生源于进口区域流场内存在三种典型气旋形式,即:供气孔附近的主气旋,气腔内部的次气旋和气膜入口的附加气旋.利用气体分子运动论结合表面-界面物理方法,明确了三种气旋的产生机理,发展规律和变化趋势,同时进一步研究了不同工况下气膜内压力的变化与四个区位置以及范围之间的关系,并对气膜内压力波动的位置及强度进行分析.最后,通过搭建试验台测试轴承气膜的振动幅值变化和频率响应函数,不仅验证了三类气旋的存在及其分布特征,有力证明了供气孔入口区域流场分区设想的合理性;通过数值计算和实验数据相结合,还进一步给出了影响气膜微振动强度的影响因素及其规律.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】8页(P71-78)【关键词】气体轴承;微振动;气旋;冲击射流;大涡模拟【作者】裴浩;龙威;杨绍华;公玲【作者单位】昆明理工大学机电工程学院,昆明650504;昆明理工大学机电工程学院,昆明650504;昆明理工大学机电工程学院,昆明650504;昆明理工大学机电工程学院,昆明650504【正文语种】中文【中图分类】H133.36为满足精密及超精密设备日益发展的需求，人们对气体静压轴承定位精度及稳定性的要求也越来越严格[1]。
空气静压轴承的超低摩擦系数是由一定厚度的压力气膜保证的，因此，气膜的刚度和阻尼都比较低[2]，气膜中气体流速的非均匀性会导致空气静压轴承内部出现微振动现象[3-4]。
Belforte等[5]最早在实验中发现在空气静压导轨压力腔的节流孔附近存在压力陡降的现象，Aoyama等[6-7]对空气静压导轨中的气膜波动现象进行了研究，分析了空气静压导轨的瞬态微反弹与小孔之间的关系，并试图通过改变节流孔的结构对气膜波动进行抑制。
气体静压轴承用多孔SiC陶瓷的制备及静态性能于雪梅【摘要】以α-SiC和β-SiC粉末为原料,羧甲基纤维素为造孔剂,制备了多孔SiC陶瓷.探讨了烧结温度、成型压力和造孔剂含量对SiC陶瓷的气孔率、显气孔率以及弯曲强度的影响,研究了用不同渗透率的多孔SiC陶瓷制备气体静压轴承的承载能力和静态刚度.结果表明:在高温下,β-SiC转变为α-SiC,同时,通过α-SiC的蒸发-凝聚过程实现了SiC陶瓷的烧结,并形成无收缩自结合结构;试样的气孔率和显气孔率随烧结温度和成型压力的增加而略有降低,但弯曲强度却增大;造孔剂含量越高,试样的气孔率和显气孔率越大,弯曲强度越低.添加质量分数为10%的造孔剂,经250 MPa冷等静压成型,在2 400℃下制备的试样气孔率和显气孔率分别为28.91%和24.03%,渗透率为7.74×10-13 m2,弯曲强度为63.8 MPa.因此,多孔siC陶瓷的渗透率越低,利用它制备的气体静压轴承的承载能力越低,静态刚度就越高.%Porous SiC ceramics were prepared with α-SiC and β-SiC powders, and carboxymethyl cellulose(CMC) as the pore entraining agent. The porosity, open porosity, and the flexural strength as functions of sintering temperatures, shaping pressures, and pore entraining agent content were investigated. The load capacity and the static stiffness of aerostatic bearing assembled by porous SiC ceramics with different permeability were studied. The results show that porous SiC ceramic is able to be prepared when the β-SiC converts to α-SiC by the aggregates connection in high temperature range. The porosity and the open porosity decrease and the flexural strength increases with increasing sintering temperatures and shaping pressures. The porosity and the open porosity increases and the flexuralstrength decreases with increase of pore entraining agent content. For the sample with 10％(mass fraction) CMC prepared at 250 MPa and 2 400 ℃, the porosity and open porosity get respectively 28.91％ and 24.03％, the permeability reaches to 7.74× 10-13m2, flexural strength is 63.8 MPa. The lower the permeability of the porous SiC ceramic, the lower load capacity and the higher static stiffness of aerostatic bearing.【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2011(045)003【总页数】4页(P117-120)【关键词】多孔SiC陶瓷;气体静压轴承;气孔率;静态性能【作者】于雪梅【作者单位】淮海工学院机械工程学院,222005,江苏连云港【正文语种】中文【中图分类】TH133.36气体静压轴承具有摩擦磨损极小、摩擦热少、运动精度高等优点，因而在精密超精密工程、空间技术、电子精密仪器等领域中，得到了广泛应用［1—3］.目前，小孔节流技术在理论和试验上都比较成熟，但因承载能力低的缺点则限制了被广泛应用.多孔质节流可以明显提高气体静压轴承的承载能力［4—5］，并且比传统的小孔节流器具有更优越的阻尼特性和稳定性等优点.多孔质节流技术的关键问题就是对多孔质材料的选择，主要有青铜、不锈钢、陶瓷和石墨等［6］，其中陶瓷材料由于具有较强的耐气体冲刷能力，以及良好的使用稳定性等优点而倍受关注.由于多孔SiC陶瓷具有强度高、耐磨、耐腐蚀、抗氧化及稳定性好等特性，因此已成为较理想的气体静压轴承用多孔质材料之一.按多孔SiC陶瓷内部SiC颗粒的结合方式，其制备方法可分为第2相结合法和直接结合法［7］，前者通过外加或反应生成的第2相（即玻璃相）结合SiC颗粒而实现了材料烧结［8—9］；后者则是以SiC颗粒间的直接结合来实现材料烧结.多孔SiC陶瓷内玻璃相的存在对其内部的孔隙状态有直接影响，当烧结温度较低时，陶瓷体内不存在晶界玻璃相的黏性流动，烧结程度较低，试样表现出较高的气孔率和显气孔率.当烧结温度较高时，陶瓷体内出现晶界玻璃相的黏性流动，填充了部分气孔通道，使开口气孔转变为闭气孔和盲孔，而闭气孔在烧结过程中消除困难，因此试样表现出气孔率变化不大，但开口气孔率却下降明显.对于理想的气体静压轴承采用的多孔质材料，其内部应该仅仅存在着尺寸一致且分布均匀的联通孔隙，没有闭气孔和盲孔.因此，气体静压轴承用多孔SiC陶瓷的制备方法应为直接结合法.本文采用粉末冶金法制备了多孔SiC陶瓷，研究了制备工艺参数对多孔SiC陶瓷微观组织和力学性能的影响规律，分析了具有不同渗透率多孔SiC陶瓷制备的气体静压轴承的承载能力和静态刚度，给出了多孔SiC陶瓷的合理制备工艺参数.这对于陶瓷多孔质气体静压轴承的进一步研究具有一定的现实意义.1 实验实验选用α—SiC粉末，其质量分数（纯度）大于99%，平均粒径约为20μm.选用的β—SiC粉末，其纯度大于99%，平均粒径为8μm.使用的市售羧甲基纤维素（CMC）呈白色团絮状.按质量比为9∶1的比例分别称量α—SiC和β—SiC粉末，将其与不同比例的造孔剂CMC在行星式球磨机上进行充分混合，利用真空干燥箱将粉末烘干.然后，将混合均匀的粉末以200～300MPa冷等静压成型.利用高温中频真空感应烧结炉，先将素坯进行预烧结处理（300℃，2h），目的是使加入的CMC得到热分解.随后抽真空至10—2 Pa，充氩气，升温到2 350～2 450℃进行烧结，烧结2h后随炉冷却.采用阿基米德原理测定试样的体积密度和显气孔率，利用X射线衍射仪（D/max—rB）分析试样的相组成.利用扫描电子显微镜（Hitachi S—4700）观察孔隙结构，在Instron—5569型电子万能材料实验机上通过三点弯曲法测定材料的弯曲强度.利用自制实验设备测量材料的气体渗透率，以及装配后的气体静压轴承的承载能力和静态刚度.2 结果与讨论2.1 物相分析及孔隙观察实验利用β—SiC在高温条件下转变为α—SiC来黏结原始α—SiC颗粒，并利用SiC的高温蒸发—凝聚机理，来实现多孔SiC陶瓷的烧结.图1给出了原始β—SiC 粉末与采用不同烧结温度制备试样的X射线衍射图谱（XRD），成型压力为250MPa，w（CMC）＝5%.通过对比图1a和图1b可见，当烧结温度为2 350℃时，试样的组成主要为α—SiC相，同时存在着少量的β—SiC相，这说明所添加的β—SiC并没有完全转化为α—SiC.当温度分别为2 400℃和2 450℃时，试样由单一的α—SiC组成，没有观察到β—SiC的衍射峰，这说明最初添加的β—SiC 已完全转化为α—SiC.图1 制备试样的XRD图谱图2为在2 400℃下制备试样的扫描电镜（SEM）照片，照片中黑色的区域为孔洞，其余为SiC基体.由照片可以看出，试样中的孔隙主要以两种方式存在：一种是尺寸相对较大的孔洞，它主要是由造孔剂CMC形成；另一种是尺寸相对较小的孔洞，这些孔洞主要是由原始SiC颗粒堆积而形成.另外还可看出，CMC形成的孔隙尺寸相差较小，在试样中分布的比较均匀，并且它们之间相互联接形成联通的孔道网络，孔道平均直径约为40μm.这种结构主要是由于CMC热分解并以气体形式向试样表面逸出而形成的.图2 试样的SEM照片2.2 烧结温度的影响表1给出了烧结温度T对多孔SiC陶瓷性能的影响规律，成型压力为250MPa，w（CMC）＝5%.由表1可以看出，随着烧结温度的升高，试样的气孔率ρ和显气孔率ρa均降低，但当温度由2 350℃升高到2 400℃时，两者的下降幅度比较大，而当温度由2 400℃升高到2 450℃时，两者的下降幅度较小.这主要是由于温度为2 350℃时，试样的烧结并不完全（见图1），因此其气孔率和显气孔率相对较大.随着烧结温度增加到2 400℃时，试样的烧结程度得到提高，则气孔率和显气孔率明显降低.烧结温度从2 400℃升高到2 450℃时，材料的显气孔率变化并不明显，但其弯曲强度σ则提高了13%，这表明在2 400℃～2 450℃时，SiC陶瓷的烧结机理主要为蒸发—凝聚过程.SiC颗粒形成重结晶SiC陶瓷，在结构上形成了无收缩自结合结构［10］.另外，由表1还可看出，随着烧结温度的升高，试样的弯曲强度呈现增大趋势.研究表明，多孔陶瓷的强度与其内部气孔率［11］之间符合式中：σ0表示气孔率为0时的试样强度；b为常数.表1 烧结温度对多孔SiC陶瓷性能的影响T/℃ ρ/% ρa/% σ/MPa 2 350 27.13 25.07 48.5 2 400 22.12 17.74 89.6 2 450 20.58 16.09 101.4由上式可知，多孔陶瓷的强度随着其内部气孔率的降低而成指数规律增加.对于2 350℃烧结的试样，其强度较低的原因主要是由于烧结不完全所致.2.3 成型压力的影响表2给出了当T＝2 400℃、w（CMC）＝5%时，在不同成型压力P下，多孔SiC陶瓷的气孔率、显气孔率和弯曲强度.从表中可以看出，随着成型压力的增加，素坯的密度增加，从而导致最终烧结制备的多孔SiC陶瓷的气孔率和显气孔率均有所下降，而其弯曲强度则逐渐增大.与烧结温度相比，成型压力对多孔SiC陶瓷性能的影响程度相对要小一些.表2 成型压力对多孔SiC陶瓷性能的影响P/MPa ρ/% ρa/% σ/MPa 200 23.34 18.23 84.3 250 22.12 17.74 89.6 300 21.08 16.58 95.22.4 造孔剂含量的影响表3给出了CMC含量对多孔SiC陶瓷性能的影响，其中P＝250MPa，T＝2 400℃.由表3可以看出，多孔SiC陶瓷的气孔率和显气孔率与造孔剂的含量有关，因为烧结后试样中的孔洞主要来源于造孔剂烧除后留下的空隙，因此造孔剂的含量越高，烧结后陶瓷材料的气孔率和显气孔率就越大.与之相应，陶瓷材料的弯曲强度则随着造孔剂含量的增加而降低.表3 造孔剂含量对多孔SiC陶瓷性能的影响w（CMC）/% ρ/% ρa/% σ/MPa0 16.33 12.01 124.3 5 22.12 17.74 89.6 10 28.91 24.03 63.82.5 气体静压轴承的静态性能气体静压轴承用多孔质材料的渗透率v会直接影响到气体静压轴承的性能.研究表明，当孔隙结构一定时，多孔质材料的v随其显气孔率的增加而增大［12］，但对其精确定量的求解比较困难.本文通过实验方法测量了多孔SiC陶瓷的渗透率，对于w（CMC）＝0，w（CMC）＝5%和w（CMC）＝10%的试样，在2 400℃、250MPa的条件下，其渗透率分别为3.87×10—13、5.72×10—13、7.74×10—13 m2.采用上述3种不同渗透率的多孔SiC陶瓷分别制备了气体静压轴承，并测试了轴承的静态性能.图3给出采用不同渗透率的多孔SiC陶瓷制备的气体静压轴承的静态性能.由图3a 可见，气体静压轴承的承载能力均随着气膜厚度的增大而降低，SiC陶瓷的v越小，所制轴承的承载能力越低且下降速率越快.由图3b可知，气体静压轴承的静态刚度均随着气膜厚度的增大而先升高后降低，SiC陶瓷的渗透率越小，所制备的轴承静态刚度就越高.图3 气体静压轴承的静态曲线3 结论（1）利用SiC的高温蒸发—凝聚烧结机理能够获得不含玻璃相的多孔SiC陶瓷，有效烧结温度为2 400°C.随着烧结温度和成型压力的增加，试样的气孔率和显气孔率均略有下降，而弯曲强度却增大.造孔剂含量对材料的组织和性能均有明显影响，随其含量的增加，试样的气孔率、显气孔率和渗透率均增大，但弯曲强度则降低.（2）在供气压力相同、气膜厚度一定的条件下，多孔SiC陶瓷的渗透率越小，所制备的气体静压轴承的承载能力就越低，但静态刚度则越高.（编辑管咏梅赵大良）【相关文献】［1］ POWELL J W.Design of aerostatic bearing ［M］.Brighton，UK：Machinery Publishing，1970：12—18.［2］ PANZERA T H，RUBIO J C，BOWEN C R，et al.Microstructural design of materialsfor aerostatic bear—ings［J］.Cement and Concrete Composites，2008，30（7）：649—660.［3］ UHLMANN E，NEUMANN C.Air bearings based on porous ceramic composites［C］//Intelligent Pro—duction Machines and Systems：2nd I＊PROMS Vir—tual International Conference.Cardiff，UK：Elsevier，2006：211—216.［4］陈汝刚，侯予，袁秀玲，等.低温透平制冷机的静压气体润滑轴承研究［J］.西安交通大学学报，2007，41（7）：792—796.CHEN Rugang，HOU Yu，YUAN Xiuling，et al.Study of gas lubrication externally—pressurized air bearing for cryogenic turbo—refrigerator ［J］.Journal of Xi′an Jiaotong University，2007，41（7）：792—796.［5］杜金名，卢泽生，孙雅洲.气体静压小孔节流与多孔质节流性能的比较［J］.润滑与密封，2002，27（4）：2—3.DU Jinming，LU Zesheng，SUN Yazhou.Performance comparison of orifice restricted and porous gas hydro—static bearings［J］.Lubrication Engineering，2002，27（4）：2—3. ［6］王云飞.气体润滑理论与气体轴承设计［M］.北京：机械工业出版社，1999：395—398. ［7］丁书强，曾宇平，江东亮.原位反应结合碳化硅多孔陶瓷的制备与性能［J］.无机材料学报，2006，21（6）：1397—1403.DING Shuqiang，ZENG Yuping，JIANG Dongliang.Preparation and properties of in situ reaction bonded porous SiC ceramics［J］.Journal of Inorganic Materi—als，2006，21（6）：1397—1403.［8］ FUKUSHIMA M，ZHOU Y，YOSHIZAWA Y.Fab—rication and microstructural characterization of porous SiC membrane supports with Al2O3—Y2O3additives［J］.Journal of Membrane Science，2009，339（1/2）：78—84.［9］ MAGNANI G，ANTOLINI F，BEAULARDI L，et al.Sintering，high temperature strength and oxidation resistance of liquid—phase—pressureless—sintered SiC—AlN ceramics with addition of rare—earth oxides［J］.Journal of the European Ceramic Society，2009，29（11）：2411—2417.［10］易中周，谢志鹏，黄勇，等.重结晶碳化硅凝胶注模成型及其性能研究［J］.硅酸盐通报，2002，21（4）：3—7，15.YI Zhongzhou，XIE Zhipeng，HUANG Yong，et al.Study on gelcasting and property of recrystallized sili—con carbide［J］.Bulletin of the Chinese Ceramic Socie—ty，2002，21（4）：3—7，15.［11］RYSHKEWITCH pression strength of porous sintered alumina and zirconia ［J］.Journal of the American Ceramic Society，1953，36（2）：65—68.［12］CARMAN P C.Fluid flow through granular beds［J］.Transactions of the Institute of Chemical Engineers，1937，15：150—156.。
多孔质气体静压轴承静态性能分析的开题报告
1. 研究背景
多孔质气体静压轴承是一种高速运转下具有高精度与耐磨性的轴承，其在各种工业领域都有广泛应用，如石油机械、航空航天、机床等。
在气体静压轴承中，气体通
过孔隙和环道之间的缝隙进入轴承腔，形成静压力来支撑轴承。
因此，多孔质气体静
压轴承的性能受到孔隙结构和工况参数等因素的影响。
2. 研究目的
本文旨在对多孔质气体静压轴承的静态性能进行分析和研究。
具体包括以下方面：
（1）探究孔隙结构对轴承静压力的影响；
（2）研究多孔质气体静压轴承在不同工况参数下的静态性能；
（3）揭示多孔质气体静压轴承在高速旋转下的稳定性与可靠性。
3. 研究内容
（1）建立多孔质气体静压轴承的数学模型，包括孔隙结构和工况参数的影响因素，并根据连续方程、速度势方程、能量方程和状态方程分别建立轴承腔内的速度势场、温度场和气体密度分布等数学表达式。
（2）基于建立的数学模型，利用CFD软件进行仿真分析，研究孔隙结构和工况参数对轴承静压力的影响。
分析轴承静压力的分布规律、轴向载荷的变化以及各参数
之间的相互影响，形成静态性能的参数化模型。
（3）通过实验验证数学模型和仿真结果，探究多孔质气体静压轴承在高速旋转
下的稳定性和可靠性，并针对其缺陷或短板给出相应的优化建议。
4. 研究意义
研究多孔质气体静压轴承的静态性能对于提高其运转效率和稳定性具有重要的理论和实际意义。
本文的研究成果可以为工程实践提供有价值的参考和指导，对于轴承
的设计、制造和优化具有重要的技术指导作用。
稀薄效应对空气静压导轨速度边界和温度特性的影响
龙威;公玲;杨绍华
【期刊名称】《机械强度》
【年(卷),期】2018(40)3
【摘要】当空气静压导轨气膜厚度为微米级别时,依据Kn数定义可知此时气膜内流动可能处于滑移区,气浮支撑的内部压力和承载特性会受到稀薄效应的影响,最典型的表现为边界速度滑移和温度跃迁现象。
将基于格子Boltzmann方法研究稀薄效应对空气静压导轨速度边界和温度特性的影响,得到气膜径向速度和温度分布。
通过机理分析和数值计算发现:随着Kn数的增大,速度滑移程度增大;而速度滑移间接引起黏温效应,导致边界温度跳跃现象。
温度跳跃相当于在导轨与气膜之间的一个附加热阻,增加流动的摩擦损耗,影响散热。
【总页数】5页(P602-606)
【关键词】空气静压导轨;稀薄效应;格子Boltzmann;速度滑移
【作者】龙威;公玲;杨绍华
【作者单位】昆明理工大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH47
【相关文献】
1.稀薄效应对空气静压止推轴承性能影响 [J], 陈东菊;周帅;杨智;范晋伟
2.稀薄效应下空气静压主轴动态特性分析及试验研究 [J], 陈东菊;董丽华;周帅;范
晋伟
3.进口效应对小孔节流静压空气轴承静特性的影响 [J], 龙威;包钢
4.微尺度下速度滑移对空气静压导轨性能影响 [J], 陈东菊;周帅;董丽华;范晋伟
5.节流器类型对空气静压导轨静特性的影响分析 [J], 龙威;宗洪锋
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微小间隙空气静压主轴角刚度分析与实验周亮;王宝瑞;阳红【摘要】通过综合气体运动方程、连续性方程和状态方程,建立小孔节流气体润滑主轴数学模型.采用有限单元法、超松弛迭代法和比例分割法对雷诺方程进行离散求解,解决了微小间隙空气静压主轴跨尺度微偏转的气膜压力分布数值计算难题.进行静态角刚度测试实验,验证了所提方法的有效性.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2016(000)012【总页数】5页(P40-44)【关键词】空气静压主轴;角刚度;有限元分析;小孔节流【作者】周亮;王宝瑞;阳红【作者单位】中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】TH133.35静压主轴是超精密机床实现精密回转运动的关键部件，它采用流体润滑技术，借助于气膜或液膜来分开运动件与支承件，以减小摩擦，提高运动稳定性。
在超精密加工机床中，静压主轴是电动机与刀具或工件装夹机构联系的纽带，对机床的加工精度起着决定性影响。
目前在静压主轴方面的研究主要集中在刚度(径向刚度、轴向刚度、前端刚度)、回转精度、动态特性以及热稳定性等方面。
如姚俊等介绍了各种机床主轴回转精度测量方法及其原理以及测量数据的处理和误差分析方法[1]。
彭万欢等采用两点测量法深入分析了超精密空气静压主轴回转误差测试过程中偏心的影响和作用原理[2]。
陈东菊等研究了气体稀薄效应对轴承承载力和刚度的影响，为微尺度下轴承性能的研究提供了一定的理论依据[3]。
在主轴性能研究中，其轴线抵抗偏摆的能力——角刚度是一个很重要的指标。
轴线偏摆不仅会影响主轴的回转精度；在主轴运动过程中，如果角刚度较小，还可能产生摆振。
然而，国内对角刚度的研究还不够深入。
侯国安等在研究静压主轴动态特性时讨论了水平方向角刚度的理论计算方法，但未考虑实际工况下切削力以及重力作用存在的初始偏心对角刚度的影响，没有给出详细的验证说明[4]。
硕士学位论文（工程硕士）表面节流气体静压止推轴承的静态特性及实验研究STATIC CHARACTERISTICS AND EXPERIMENTAL STUDY OF SURFACETHROTTLING THRUST BEARING徐福鑫哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TH133.36 学校代码：10213 国际图书分类号：621.8 密级：公开工程硕士学位论文表面节流气体静压止推轴承的静态特性及实验研究硕士研究生：徐福鑫导师：刘海涛副教授申请学位：工程硕士学科：机械工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified Index: TH133.36U.D.C.: 621.8Dissertation for the Master Degree in EngineeringSTATIC CHARACTERISTICS AND EXPERIMENTAL STUDY OF SURFACETHROTTLING THRUST BEARINGCandidate：Xu FuxinSupervisor：Associate Prof. Liu Haitao Academic Degree Applied for：Master of Engineering Specialty：Mechanical Engineering Affiliation：School of Mechatronics Engineering Date of Defence：June, 2018Degree-Conferring-Institution：Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要超精密机床主轴逐渐采用气体润滑取代传统的液体润滑。
而静压气体轴承的节流方式主要为小孔节流，不过小孔节流存在承载力和刚度较低的问题，减小最佳刚度对应的气膜厚度以提高刚度和承载力是十分有效的方法，而小孔节流的结构限制了气膜厚度的降低。
局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解本文旨在研究局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解问题，首先介绍了多孔介质的基本理论和流体力学的相关知识。
然后分析了轴向轴承的结构和特点，阐述了轴向轴承的静态特性、动态特性及其影响因素。
接下来，本文详细阐述了局部多孔质气体静压轴向轴承的建模方法和解析求解过程。
采用有限元方法对轴向轴承进行建模，并利用COMSOL软件进行数值求解。
在求解过程中，通过改变不同参数的取值，分析了轴向力、径向力、流量、温度等因素对轴向轴承静态特性的影响。
求解结果表明，随着轴向力和径向力的增大，轴向轴承的承载能力逐渐增强；随着流量的增大，轴向轴承的稳定性逐渐降低；随着温度的升高，轴向轴承的承载能力逐渐降低。
最后，本文对轴向轴承的局限性进行了总结和改进方向的探讨。
表明了轴向轴承在实际应用中的局限性，并提出了一些改进方向，如优化轴向轴承的结构、提高局部孔隙度、增加轴向轴承的阻尼等，以期进一步提高轴向轴承的使用性能和工作效率。
综上所述，本文通过对局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解，为轴向轴承的设计与优化提供了一定的理论和实践指导。
此外，本文还进一步深入分析了多孔介质的流体力学特性和轴向轴承的工作原理，旨在更好地理解局部多孔质气体静压轴向轴承的静态特性数值求解。
在建模与求解过程中，采用COMSOL软件进行数值模拟，利用有限元方法对轴向轴承进行建模。
研究发现，局部孔隙度、流量、温度等因素都对轴向轴承的承载能力和稳定性产生了很大的影响。
本文的研究成果可为轴向轴承的结构设计与优化提供实用性的参考。
在实际应用中，通过优化轴向轴承的结构和参数设计，可以有效提高轴向轴承的工作效率和使用寿命，为工业生产及其相关领域带来更多的应用和发展机遇。
同时，本文的研究成果也为多孔介质的流体力学特性和轴向轴承的静态特性分析提供了一定的理论基础，具有一定的学术研究意义。
总之，本文的研究成果对于深入了解局部多孔质气体静压轴向轴承的静态特性有着重要的阐扬和指导作用，对于工业生产及其相关领域的发展有着积极的推动作用。
微小尺度下平板间气体流动机理及压力特性分析宁方伟;龙威;刘岩【摘要】基于平板间气膜内气体分子运动和碰撞的规律，提出气膜分层理论，将板间气膜内的气体划分为近壁层、稀薄层、连续流层。
给出了划分稀薄层和连续流层的依据，建立分层物理模型并提出每层的控制方程，验证了分层理论的合理性。
通过大规模原子/分子大型并行模拟器仿真板间气膜内气体流态并计算沿高度方向的压力，得出了如下结论：随着板间气体流速的增大，板间气膜有效压力减小，连续流层的厚度增大，稀薄层的厚度减小；当气体流速到达一定值时，气膜内压力不再分层，速度滑移现象可以忽略。
%Stratification theory of the gas film was proposed herein,which was based on molecular motion and collision law of the gas in the film between plates.The film was divided into near wall lay-er,thin layer,continuous flow layer.And the basis for dividing thin layer and continuous flow layer was also given,in addition,physical model and its corresponding equations were proposed.Flow pat-terns and pressure distribution in the height direction were simulated and calculated by LAMMPS (large-scale atomic/molecular massively parallel simulator).It is concluded that with increasing gas flow rate,the pressure of gas film is decreased,continuous flow layer thickness is increased,the thickness of the thin layer is decreased.There is no layered pressure in the gas film anymore,velocity slippage may be ignored.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2016(027)014【总页数】4页(P1862-1865)【关键词】微机电系统;微流体;速度滑移;Knudsen数;分子碰撞【作者】宁方伟;龙威;刘岩【作者单位】昆明理工大学，昆明，650500;昆明理工大学，昆明，650500;昆明理工大学，昆明，650500【正文语种】中文【中图分类】TH47MEMS技术的发展为微流体技术的研究创造了条件。
