系統之統御方程式分為線性與非線性兩種型式,在求解線性方程式時所利 用之數值方法主要有直接解法與疊代法,直接解法包括高斯消去法與波前 法,而傳統疊代法則有高斯謝德法與亞可比疊代法。在應用傳統疊代法求 線性統御方程式之數值解時,為了提高解的準確度,通常會增加分割網格 的數目,但相對地將增加疊代求解所需時間,更甚者可能導致求解過程的 不穩定與發散。但應用複式網格法時解之收斂速度,並不會因網格數目增 加而明顯降低。本文應用複式網格法求解毛細管與孔口補償之四凹孔液靜 頸軸承之液膜壓力分佈,進而利用辛普森積分法,求出軸承之負荷參數與 流量參數等靜態特性。而在決定軸承之動力係數時,乃應用有限變動法求 其剛性係數與阻尼係數。當求出毛細管與孔口補償之液靜頸軸承靜態與動 態性能後,即可比較使用此兩種限制器之軸承性能差異,作為選擇限制器 型式之參考。文中亦列出複式網格法與傳統疊代法在計算時間(CPU) 上的 比較表,藉此得知複式網格法是極為有效率的數值方法。同時並將探討凹 孔幾何形狀、凹孔數、凹孔位置、軸承長度與直徑之比值、偏心率、限制 器設計參數和軸旋轉速度對軸承靜、動態特性之效應。對於一線性化之系 統,可利用勞斯- 赫維茲準則,決定此線性化系統穩定之必須與充分條件 。最後並應用阮奇- 庫塔數值積分方法,求出當軸心於平衡位置處,受微 小擾動時軸心之運動軌跡,以預測液靜頸軸承系統之動態響應。
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