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考虑三维箔片结构的气体波箔轴承数值计算方法

以气体波箔轴承为研究对象，计入了箔片结构的弯曲效应及膜效应，建立了考虑箔片三维结构及库伦摩擦效应的箔片轴承多场耦合模型，分别采用板单元和壳单元对平箔进行离散，研究了不同平箔离散单元对计算精度及效率的影响。以波拱结构的支座反力替代了节点接触力的计算，考虑波拱间的相互作用，修正了波箔的位移边界条件，建立了波箔的分离波拱计算模型，在保证模型计算精度的同时提高了计算效率。将数值预测结果和文献实验结果、Heshmat模型及梁单元模型进行了对比，计算了不同预测模型的气膜厚度分布、箔片变形分布，结果表明：三维有限元模型的预测结果和实验结果具有最佳的一致性；轴承最小气膜厚度出现在端面处，对箔片三维结构的忽略将造成箔片轴承极限承载力的低估。