[發明專利]一種獲取靜壓推力軸承油膜三維壓力場方法

在審

• 申請號: 201910536563.5
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110287577A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 于曉東;王宇;周文凱;畢宏偉;伍廣鵬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種獲取靜壓推力軸承油膜三維壓力場方法，本發明利用matlab數據可視化功能實現了油膜壓力場立體圖的繪制，彌補了ansys云圖無法找到油膜壓力最大值和最小值位置的不足。該方法通過：（1）將油膜壓力場的模擬數據導出并存為Excel文件；（2）打開matlab并將Excel數據導入；（3）單擊工作區“yali”，顯示數組；（4）工作區數組代號用英文字母x、y、p代替，其中VarName 3保持不變；（5）將工作區的x、y、p分別建立數值數組；（6）編寫油膜壓力場數據可視化程序；（7）新建腳本，執行程序，生成三維圖形；本發明適用于利用matlab繪制靜壓推力軸承油膜壓力場三維立體圖領域。

技術領域

本發明涉及一種獲取靜壓推力軸承油膜三維壓力場方法，尤其涉及一種利用matlab軟件對靜壓推力軸承油膜壓力場模擬數據進行后處理獲得三維壓力場的方法。

背景技術

大型數控加工設備向運行效率高、加工質量好的方向發展，靜壓推力軸承是大型數控加工設備的關鍵部分，靜壓推力軸承油膜壓力場是影響靜壓推力軸承性能的關鍵因素之一，因此需要利用仿真軟件對靜壓推力軸承油膜三維壓力場進行分析，通過油膜壓力場來判斷靜壓推力軸承的優劣性。對油膜壓力場的分析方法，普遍意義上是利用ANSYS軟件對靜壓推力軸承油膜進行建模分析并繪制云圖，從云圖中只能查找最高和最低壓力的區域，無法準確找出壓力最高和最低點的位置，對靜壓推力軸承的進一步設計優化具有局限性。因此，需要提出一種利用matlab獲取靜壓推力軸承油膜三維壓力場方法。Matlab是用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的數學軟件，它具有強大的數據可視化功能，常用于科學計算和工程繪圖。但matlab不具備靜壓推力軸承壓力場數據處理模塊，只提供了方便用戶使用的matlab函數集和文件工具集。因此，需以matlab軟件為基礎，自行編寫適合油膜壓力場數據處理的相關程序，充分發揮matlab的數據可視化優勢，完成靜壓推力軸承油膜壓力場三維圖的繪制。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用matlab處理油膜壓力場數據完成三維圖建立的方法，并將其模塊化，以解決ansys處理后的云圖中無法精確顯示油膜各個位置壓力的問題。利用matlab處理靜壓推力軸承油膜壓力場數據的方法可以通過以下技術方案來實現：

(1)靜壓推力軸承油膜壓力場在CFD-post計算完成之后，將模擬所得數據進行導出并存為Excel文件；

(2)打開matlab軟件并將在CFD-post導出的Excel數據導入，并等待數據解析；

(3)數據解析完成后，點擊右側工作區“yali”，顯示數組；

(4)工作區數組代號需求進行英文字母x、y、p代替，其中VarName 3保持不變；

(5)將工作區的x、y、p分別建立數值數組；

(6)根據工作區數值數組的代號編寫油膜壓力場數據可視化程序；

(7)新建腳本，執行編寫好的程序，生成三維圖；

(8)保存圖片并關閉malab。

發明效果

本發明利用matlab軟件強大的數據可視化功能，通過編寫并執行油膜壓力場數據可視化程序，成功建立了靜壓推力軸承油膜壓力場三維圖，可以清晰了看到油膜各個位置的壓力值大小，有利于找出壓力最大值和最小值的位置，便于靜壓推力軸承進一步的分析、優化和設計，彌補了ansys云圖的不足。將程序進行模塊化處理，使靜壓推力軸承油膜壓力場三維圖的建立更加迅速、高效。本方法過程簡單，便于操作，數據處理可靠，是建立靜壓推力軸承油膜壓力場三維圖的最佳選擇。

附圖說明：

圖1是利用matlab獲取靜壓推力軸承油膜壓力場三維圖的方法流程圖；

圖2是步驟A提到的輸出數據界面；