摘要：对于空气轴承中气膜的复杂湍流运动,无法直接用解析法求解其雷诺方程。针对计算流体力学（Computational fluiddynamics,CFD）方法计算大规模节流器阵列气膜压强分布所需时间较长的问题,提出一种结合节流器单元气膜等效电路建模与分段非线性插值的气膜压强分布解析计算方法。在CFD仿真得到单元气膜压强分布的基础上,建立以线性电阻网络表示的多端口单元气膜稳态等效电路模型,确定了其中的模型参数。通过对单元气膜进行区域划分,借助PSpice电路仿真得到的关键点电位数据,确定气膜压强的分区段插值函数,从而计算得到单元气膜承载力,与CFD仿真结果相比误差为3.7%。通过16个单元的互联建立4 4阵列等效电路模型,可快速计算出阵列气膜的承载力。与CFD仿真相比,4 4阵列等效电路模型的计算误差为8.74%,而计算速度提高三个数量级以上。

关键词：空气轴承 节流器阵列 等效电路建模 分段非线性插值 计算流体力学 

单位：西南科技大学信息工程学院 绵阳621010 中国空气动力研究与发展中心低速所 绵阳621000