閉鎖型矩形静圧エアベアリングガイドの静的性能が低く、主流の最適設計手法が時間を要する問題に対し、本論文では閉鎖型矩形静圧エアベアリングの高速最適設計を行った。まず、FLUENTソフトウェアを用いて矩形エアベアリングのシミュレーションモデルを構築し、このモデルを用いたシミュレーション計算により、異なる節流孔の配置位置および個数が矩形エアベアリングの静的性能に与える影響を解析し、最適な節流孔の配置位置と個数を決定した。次に、応答曲面最適設計法により、節流器構造パラメータとエアベアリングの荷重能力、剛性、エア消費量の曲線を解析・フィッティングし、応答曲面図を組み合わせて矩形エアベアリングの最適設計パラメータを迅速に導出し、解析時間を短縮した。最適化された構造パラメータの荷重能力と剛性はそれぞれ11.27％および80％向上し、エア消費量は15.86％減少した。最後に実験検証を行い、実験値とシミュレーション値の曲線はほぼ一致し、本手法がガス静圧軸受の構造パラメータ設計における信頼性と精度を示した。本論文は矩形静圧軸受の迅速設計最適化に重要な参考価値を有する。

矩形エアベアリングガイド;有限要素法;応答曲面;高速最適化