基于QSGS方法的多孔含油聚酰亚胺保持架渗流特性与甩油率预测研究

《Lubricants》：Study on the Seepage Behavior of the Porous Oil-Containing Polyimide Cages in Bearings for Space-Craft Attitude Control Systems

　　

摘要

多孔含油聚酰亚胺保持架对于确保航天器姿态控制系统动量轮轴承的长效润滑至关重要。然而，在工况条件下控制润滑油释放的微观渗流机制仍缺乏充分认识，这给精密润滑设计带来了挑战。本研究利用四重体结构生成集（QSGS）方法建立了保持架的三维随机孔结构模型，并从中提取了代表性元体积（REV）。在COMSOL 6.3多物理场平台中建立了热-水-力耦合仿真模型，以研究其渗流行为。系统阐明了关键运行参数——转速和热梯度——以及结构参数孔隙率对润滑油输运特性的影响。基于REV模型计算的表观流出率，提出了估计多孔保持架甩油率的简化公式，并进行了实验验证。研究结果为进一步优化精密航天轴承中多孔保持架的润滑性能提供了基础理论框架和实用设计工具。