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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种基于有限元仿真和RSM试验的微结构油膜承载能力的预测方法，属于油膜承载能力预测领域；本发明包括以下步骤：构建机械诱导微结构的三维模型，并对不同工况下油液流过微结构进行有限元分析；定义微结构表面压力变化和油膜承载能力的关系；构建微结构与油膜承载能力变化关系的参数数据集，对数据进行初筛和归一化；对参数数据集进行响应面法试验设计与分析得到预测模型；采用matlab程序设计得到微结构油膜承载能力的预测软件。本发明可以预测不同设计参数、数量的微结构对油膜承载能力的影响，构建微结构参数与功能的正向通路，显著提高材料表面性能。

主权项：1.一种基于有限元仿真和RSM试验的微结构油膜承载能力的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：使用Catia在简化活塞杆表面构建机械诱导微结构三维模型，通过多个参数对三维模型状态进行约束；步骤2：使用有限元流体仿真软件Ansys_Fluent导入模型，赋予模型材料和流体属性并进行非结构化网格划分，在划分网格时对接触区域部分进行网格细化；步骤3：进行有限元流固耦合分析仿真油液流经带有微结构的试验模型表面过程中液体垂直于微结构方向的压力变化情况，步骤1中所述多个参数以及微结构数量参数共同构成了此仿真实验的影响因素群，采用单一变量的方法分别改变影响因素群参数中的一个，重复上述仿真过程，构建微结构与油膜承载关系的参数数据集；步骤4：对数据进行筛选，将结果数据按6因素9水平进行列表整理，微结构表面平均压力p作为实验响应值；随机将数据集内数据按比例8:1:1划分为训练集、交叉验证集和测试集；步骤5：采用RSM响应面分析构建微结构油膜承载能力预测模型，采用Design-Expert软件拟合p与存留参数的回归模型，通过方差分析、因素交互验证和显著性分析对拟合式进行优化，输出响应面分析预测模型；步骤6：采用测试集测试验证预测模型精度并以相应评价指标进行评价，当精度达标时则进行响应面试验，当精度不达标时则重复步骤4、5，对数据集进行重新划分并再次分析，直至精度达标，精度达标后输出RSM响应面分析预测模型，即为微结构油膜承载能力的预测模型；步骤7：通过Matlab工具箱编写微结构油膜承载能力的预测软件，对模型进行计算机语言化，实现人机交互。

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百度查询： 南京航空航天大学 一种基于有限元仿真和RSM试验的微结构油膜承载能力的预测方法