[发明专利]一种用于织构化摩擦表面润滑流体压力的测量装置及方法

权利要求书

1.一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，采用一种用于织构化摩擦表面润滑流体压力的测量装置，所述装置包括相对设置第一夹持件和第二夹持件，其中一个夹持件夹持织构化板，另一个夹持件夹持光滑板，润滑流体处于光滑板和织构化板之间，光滑板与织构化板各自设置若干压力传感器，压力传感器分别与控制器连接，通过压力传感器测量所处位置油膜厚度方向的压力值；

其特征在于，具体步骤如下：

1)第二夹持件相对于第一夹持件移动形成织构化摩擦表面；

2)将流体流动产生的切应力方程代入X、Z平面内的运动方程，结合连续性方程推导得到在上下平面间润滑流体的控制方程：

3)将步骤2)推导得到的控制方程用伽辽金有限元法进行离散，得到离散单元；确定第一夹持件和第二夹持件的运动速度和入口、出口的压力作为边界条件，并通过压力传感器测量得到指定点的压力值；

4)对步骤3)得到的离散单元进行组装，并编写计算程序，将步骤3)中获得的运动速度边界条件、压力边界条件和压力传感器所测值代入程序计算，得到压力传感器所在二维平面内润滑流场内部任意点的压力值和速度值；

5)排布设定数量的压力传感器，控制第一夹持件的位移，可在任意两排压力传感器所组成的二维平面内，将所测量得到的压力值重复代入步骤1)-步骤4)，从而得到整个摩擦润滑流场的压力和速度分布。

2.根据权利要求1所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，所述光滑板与所述织构化板的传感器相对设置。

3.根据权利要求1所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，所述光滑板与所述织构化板平行设置或者二者的延长线呈设定角度交叉设置。

4.根据权利要求1所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，所述织构化板、光滑板设置用于固定所述压力传感器的螺纹孔，所述螺纹孔为阶梯螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，所述第一夹持件和第二夹持件结构相同。

6.根据权利要求1所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，所述第一夹持件包括壳体，壳体表面设置两块夹持块，其中一夹持块相对另一夹持块可移动，从而通过两块夹持块夹持所述的光滑板。

7.根据权利要求6所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，夹持块呈L型设置，夹持块的短端夹持所述的光滑板。

8.根据权利要求6所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，所述壳体内设置丝杠，丝杠端部穿过壳体设置操作杆，丝杠与其中夹持块连接以带动该夹持块相对另一夹持块移动。

9.根据权利要求1所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，所述第一夹持件、第二夹持件中其中一个与X向导轨移动，另一个与Y向导轨连接，Y向导轨与Z向导轨活动连接。

10.根据权利要求9所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，所述第一夹持件、第二夹持件中其中一个通过X向滑块与所述的X向导轨连接，X向滑块与X向导轨可拆卸设置紧固螺栓。

11.根据权利要求1所述的一种织构化摩擦表面润滑流体压力场和速度场的求解方法，其特征在于，步骤3)中运动速度和压力确定方法如下：动压润滑时，润滑流场的入口和出口的压力都为零，第一夹持件的速度为零，第二夹持件的速度由驱动电机控制；静压润滑时，润滑流场的入口压力为流体泵的输出压力，出口压力为零，第一夹持件和第二夹持件的速度为零；动静压润滑时，润滑流场的入口压力为流体泵的输出压力，出口压力为零，第一夹持件的速度为零，第二夹持件的速度由驱动电机控制。