摘要：为了探讨气体润滑的织构设计准则，为热气机活塞环的优化设计提供参考，采用数值仿真的方法对圆凹坑织构在气体和液体润滑条件下的承载力差异进行了对比。分析了润滑介质黏度和可压缩性对承载能力的影响，并改变织构的半径、面积率和深径比，做出了2种润滑条件下的织构承载力图，寻找适用于气体和液体润滑的最佳参数。结果表明：2种润滑条件下织构都能提高承载力，但作用机制存在显著差异：液体润滑的额外承载力主要源于空化效应，而气体润滑则依赖于高低压区的压力差。液体润滑的最佳深径比范围为0.01至0.02。气体润滑的最佳深径比为0.005至0.010。气体的可压缩性使得高压区的持续范围较大，即使面积率较小(如10%)时也能产生较大的承载力，因此气体润滑在10% ～ 50%的面积率范围内都可以产生较大的承载力，且通过交错排列织构或增大间距可进一步提升承载力，而液体润滑不适用这些方法，并且需要更大的面积率，最佳面积率范围约为30% ～ 60%。该研究对热气机活塞环的表面织构化设计具有一定的参考意义。
文章目录
1. 液体和气体流体动压润滑模型的建立
1.1. 控制方程
1.2. 数值计算模型
2. 织构化气体和液体润滑的差异分析
2.1. 材料变形的影响
2.2. 黏度和可压缩性的影响
2.3. 承载力图
3. 结论
