题目：基于有限元素法的多物理场下弹性环支承系统动力特性研究

挤压油膜阻尼器（SFD）是减小机械振动、提高系统稳定性的一种有效手段。基于改善SFD油膜力特性的思想，论文研究了弹性环式挤压油膜阻尼器（ERSFD）。ERSFD是一种能提供弹性支承，并且通过油膜挤压和弹性环形变的耦合作用产生油膜阻尼以减小转子系统本身和外传振动的阻尼器。通常分析油膜阻尼器的油膜力特性多是基于雷诺方程的短轴承近似解或长轴承近似解。本文提出了求解带挤压油膜阻尼器的转子支承系统稳态动力特性的有限元挤压油膜计算方法，该方法能有效地模拟转子系统在各种工作条件下的油膜力模型。为了验证上述理论分析结果，用有限元法计算了挤压油膜的油膜压力分布和油膜阻尼，分析中还考虑了油膜惯性力的影响。通过对某发动机转子支承系统的模拟计算，并与试验结果进行对比分析，证明给出的系统动力特性计算方法及性能分析结果可用于工程实际。本文以某发动机之弹性环式挤压油膜阻尼器（ERSFD）为例，利用有限元法研究了阻尼器的稳态动力特性。该方法不仅具有模型简单、计算量小的特点，而且能考虑各种复杂的边界条件及封严装置。通过结合弹性环的形变位移，用有限元挤压油膜理论研究了ERSFD的弹性环支承刚度、油膜压力场分布和油膜阻尼等油膜力特性，并探讨了对油膜力特性的影响因素以及ERSFD的动力设计依据。为了对ERSFD弹性环变形和油膜动压的相互影响有一个比较完整的认识，通过实际算例建立了ERSFD一个扇区的耦合模型, 应用有限元流固耦合分析对流体和弹性环进行模拟，经过分析计算，得到弹性环的变形，并模拟出油膜的流速和压力的变化情况，从而利用有限元法有效地解决了流固耦合的计算问题。研究结果表明：与SFD相比，ERSFD能利用弹性环的弹性变形来自动调整油膜间隙，有效的控制油膜间隙在一个合适的范围内，从而能得到比SFD更好的油膜力特性。