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基于状态量的轴承动力学加速计算方法

轴承动力学的计算过程中油膜阻尼达到10^6Ns/m量级，属于大阻尼系统，严重限制了积分步长的提高，从而降低了计算效率。为此，本文提出了一种提高计算速度的方法。在求解微分方程时，积分过程是在一个增量步骤内进行的。假设偏导数随时间和速度的变化是常数，从动量方程出发，推导了阻尼力修正计算公式。以弹簧和阻尼器系统为例，验证了该方法的可行性。同时将轴承滚动体-滚道接触系统简化为质量-弹簧-阻尼器系统，滚动体具有水平方向、垂直方向的运动自由度，采用该方法计算了在有外作用力的情况下的滚动体动力学行为，并与Runge-Kutta算法进行了比较。结果表明，采用该方法的ode1求解器进行的动态系统仿真在大步长下具有良好的稳定性和精度。表明该方法在动力响应的数值计算中具有较高的效率。