基于遗传算法并考虑质量守恒空化边界的最优织构形状

织构形状对摩擦副的润滑性能具有重要的影响,然而最优织构形状随工况参数的变化规律仍缺乏系统性研究.基于满足质量守恒的JFO(Jakobsson-Floberg-Olsson)空化边界条件,通过求解雷诺方程,结合遗传算法并以油膜承载力最大为目标,建立并简化最优织构形状优化模型,对比分析不同工况下最佳微孔与最优织构的承载力情况,探讨最优织构形状的相关几何参数随摩擦副端面间距、滑动速度与空化压力等参数的变化规律.结果表明:不同工况条件下最优形状织构的承载性能均优于最佳微孔织构,尤其当摩擦副端面间距小、滑动速度大时,性能提升更为显著;简化的最优织构形状几何模型共计3设计变量,即液体流入侧两点Xa、Xg横坐标X1、X2及织构深度hg;随摩擦副端面间距增大,X1先减小后基本不变,X2逐渐减小,对应的最优织构深度与面积比增大,量纲一织构深度基本不变;随滑动速度增大,X1先缓慢增大后基本不变,X2逐渐增大,对应的最优织构深度增大,面积比减小;随空化压力增大,X1先缓慢增大后缓慢减小,X2逐渐增大,对应的最优织构深度增大,面积比减小.研究最优织构形状参数、深度及面积比随工况参数的变化规律,可为织构形状的摩擦学设计提供理论指导.