题目：箔片轴承在液体火箭发动机涡轮泵支撑中的应用研究

涡轮泵是液体火箭发动机的“心脏”部件，它的性能好坏往往决定着发动机性能优劣，而轴承作为摩擦磨损件是制约涡轮泵寿命的主要因素。为了适应天地往返运输系统和可重复使用运输器长寿命高可靠性的需要，必须研制出长寿命、高可靠性、可重复使用的液体火箭发动机涡轮泵轴承。目前，一种悬臂式箔片轴承通过试验研究，已经预见了其应用于液体火箭发动机涡轮支撑中的可行性，与滚动轴承相比，箔片轴承具有高速、长寿命、高可靠性等特点，能依靠自身弹性支撑上的柔性轴承表面与主轴之间相对滑动而产生的动压油膜压力来支撑转子系统，轴承的柔性表面对承载、转子偏心具有很好的自适应性。本文针对具体的悬臂式箔片轴承结构，在分析其工作原理的基础上，完成了以下几方面工作：(1) 建立了悬臂式弹性箔片径向动压轴承的物理和数学模型，并对其结构构造进行了分析，阐明了各个几何结构参数内在的联系。提出了悬臂式箔片轴承对转子预紧力的计算方法，并在一定数值范围内对其进行了数值计算和分析。(2) 对悬臂式箔片径向动压轴承静、动态特性及其稳定性进行了理论分析，全面给出了计算轴承静、动态参数的数学表达式以及轴承稳定性的判定依据。(3) 用有限元法数值分析了悬臂式弹性箔片径向动压轴承的结构参数和运转参数对轴承静、动态性能和稳定性的影响。推导了悬臂式弹性箔片径向动压轴承控制方程的有限元表达式，用Matlab语言实现了有限元数值计算。计算结果阐明了悬臂式弹性箔片径向动压轴承特有的承载和稳定性机理，为进一步的试验研究奠定了基础。