Compressibility effects on the dynamic characteristics of gas lubricated mechanical components

Mihai Arghir; Pierre Matta

doi:10.1016/j.crme.2009.09.002

Compressibility effects on the dynamic characteristics of gas lubricated mechanical components
[Effets de la compressibilité sur les caractéristiques dynamiques des composants mécaniques lubrifiées avec des gaz]

Présenté par : Jean-Baptiste Leblond

Mihai Arghir ¹ ; Pierre Matta ¹

¹ Laboratoire de mécanique des solides, université de Poitiers, 86962 Futuroscope Chasseneuil, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 337 (2009) no. 11-12, pp. 739-747.

Résumé
Abstract

L'article présente les effets de la compressibilité sur les caractéristiques dynamiques linéaires des composants mécaniques lubrifiés avec des gaz (paliers et butées). Même si les effets de la compressibilité sur les caractéristiques statiques sont bien connus, son influence sur les caractéristiques dynamiques n'est pas encore clairement soulignée. L'article utilise le model le plus simple de la lubrification (le blochet 1D) pour décrire qualitativement cet effet. Une solution analytique développée pour le blochet 1D à faces parallèles décrit la variation de la raideur et de l'amortissement avec la fréquence d'excitation et montre que cette nonlinéarité doit être prise en compte pour des nombres d'écrasement supérieurs à 1. Une voie possible de traiter cette nonlinéarité dans un système dynamique est exemplifiée pour une butée aérodynamique.

The present Note deals with the effects of compressibility on the linearized dynamic characteristics of gas lubricated mechanical components (journal and thrust bearings). Although the effect of compressibility on the static characteristics is well known, its influence on the dynamic characteristics is still not clearly understood. The present Note uses Lubrication's simplest model problems (the 1D slider) to qualitatively describe this effect. An analytic solution obtained for the parallel 1D slider depicts the variation of stiffness and damping with the excitation frequency and shows that this nonlinearity must be taken into account for squeeze number larger than 1. A convenient way of handling this nonlinearity in a dynamic system is described for an aerodynamic thrust bearing.

Reçu le : 2009-06-10
Accepté le : 2009-08-31
Publié le : 2009-10-08

DOI : 10.1016/j.crme.2009.09.002

Keywords: Lubrication, Gas lubrication
Mots-clés : Lubrification, Lubrification avec gaz

Affiliations des auteurs :

Mihai Arghir ¹ ; Pierre Matta ¹

¹ Laboratoire de mécanique des solides, université de Poitiers, 86962 Futuroscope Chasseneuil, France

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Mihai Arghir; Pierre Matta. Compressibility effects on the dynamic characteristics of gas lubricated mechanical components. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 337 (2009) no. 11-12, pp. 739-747. doi : 10.1016/j.crme.2009.09.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2009.09.002/

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