Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.1988.tde-16072024-081447
Document
Author
Full name
Durval Duarte Junior
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1988
Supervisor
Committee
Tu, Carlos Chien Ching (President)
Bevilacqua, Luiz
Moura, Carlos Antonio de
Nigro, Francisco Emilio Baccaro
Pimenta, Marcos de Mattos
Title in Portuguese
Modelagem matemática e simulação em mancais hidrodinâmicos.
Keywords in Portuguese
Mancais (Modelagem matemática; Simulação)
Abstract in Portuguese
Neste trabalho é feita a derivação da equação de Reynolds à partir das equações de conservação de massa e quantidade de movimento. É desenvolvida uma metodologia numérica baseada no método das diferenças finitas e o método da relaxação para a solução da equação de Reynods para mancais sob carregamento estático e dinâmico. Para implementar o algoritmo de solução numérica foram desenvolvidos dois programas de computador chamado MANCAL e LOCUS, para a simulação de mancais sob carregamento estático e dinâmico, respectivamente. É mostrado como os resultados do programa LOCUS podem auxiliar projetistas de mancais para motores de combustão interna. O programa LOCUS é usado para simular a órbita de um pino dentro do cubo de um pistão. As pressões hidrodinâmicas obtidas são usadas como condições de contorno para uma análise de distribuição de tensões. É mostrado, pela primeira vez, porque algumas modificações geométricas no cubo de pistão diminuem a probabilidade de trincas na superfície do mesmo e aumentam, consideravelmente a capacidade de carga do mesmo. É também introduzido o conceito de perfilamento axial para mancais hidrodinâmicos. É mostrado, através de simulações com o programa LOCUS, que é possível alterar beneficamente os parâmetros operacionais de um mancal através de micro modificações na superfície do mesmo.
Title in English
Untitled in english
Keywords in English
Bearings (Mathematical modeling; Simulation)
Abstract in English
In this work, Reynolds equation is derived from mass and momentum conservation equations. A numerical scheme based on the finite difference and the relaxation method was developed for the solution of the steady state and time dependent Reynolds equation. Two computer programs named MANCAL and LOCUS were developed to simulate hydrodynamic bearings under static and dynamic loading. It is also shown how the output from the LOCUS program can assist the Bering designer to produce optmized tailor made hydrodynamic berings. The LOCUS program is used to simulate the orbito f a pin within a pistons pin boss. The hydrodynamic pressure generated is then used as boundary condition for the piston stress analysis. It is shown for the first time why certain surface geometrical modifications on the pistons pin boss surface can considerably increase its load carrying capacity by diminishing the probability of surface crack generation. The concepto f axial surface profiling is also introduced. Through simulations with the LOCUS program it is shown how the hydrodynamic pressure Field of a bearing can be altered by microgeometrical modifications on the bearing sliding surface. These modifications on the pressure Field can be made in such a way as to improve the bearing operational parameters.
WARNING - Viewing this document is conditioned on your acceptance of the following terms of use:
This document is only for private use for research and teaching activities. Reproduction for commercial use is forbidden. This rights cover the whole data about this document as well as its contents. Any uses or copies of this document in whole or in part must include the author's name.
Publishing Date
2024-07-16