基于多重网格法的弹流润滑MATLAB数值求解系统

资 源 简 介

本项目实现杨沛然《流体润滑数值分析》中的弹流润滑多重网格解法，通过MATLAB高效求解考虑表面弹性变形的润滑问题。支持高压条件下膜厚、压力分布计算，加速收敛，适用于工程润滑分析。

详 情 说 明

基于多重网格法的弹性流体动力润滑数值求解系统

项目介绍

本项目实现了杨沛然教授《流体润滑数值分析》第七章所述的弹流润滑多重网格解法，专门用于求解考虑表面弹性变形的流体润滑问题。系统采用多重网格技术显著加速收敛过程，能够高效计算高压条件下润滑膜的压力分布、膜厚分布等关键参数。该系统支持线接触和点接触弹流问题的数值模拟，集成了雷诺方程求解、弹性变形积分、载荷平衡校验等核心计算模块。

功能特性

• 多重网格V循环算法：采用高效的多重网格方法加速数值求解过程
• 弹性变形FFT计算：利用快速傅里叶变换技术高效计算表面弹性变形
• 非线性雷诺方程求解：实现考虑压粘效应的非线性雷诺方程离散化求解
• 多参数输入支持：支持工况参数、材料参数、几何参数和计算参数的灵活配置
• 全面输出分析：提供压力分布、膜厚分布、收敛历史及关键特征参数的多维度输出
• 载荷平衡校验：自动校验计算载荷与设定载荷的平衡误差，确保计算精度

使用方法

1. 参数配置：根据需要修改输入参数，包括：

- 工况参数：载荷强度、卷吸速度、润滑油粘度 - 材料参数：弹性模量、泊松比、密度 - 几何参数：接触区尺寸、网格层数、网格密度 - 计算参数：收敛容差、最大迭代次数、松弛因子

1. 运行计算：执行主程序开始数值求解过程

1. 结果分析：系统将输出：

- 压力分布矩阵和膜厚分布矩阵 - 收敛历史曲线 - 最大压力、最小膜厚、中心膜厚等特征参数 - 载荷平衡误差分析

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 支持FFT计算的信号处理工具箱
• 建议内存：8GB以上（针对高密度网格计算）
• 磁盘空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件整合了弹流润滑求解的核心流程，实现了多重网格初始化、V循环迭代求解、弹性变形计算、雷诺方程离散处理、收敛性判断以及结果输出等关键功能。该文件通过协调各计算模块的工作流程，完成从参数输入到结果输出的完整数值模拟过程，确保计算效率和求解精度达到工程应用要求。