작동 상태에서 온도가 유연 구조를 가진 정압 가스 베어링의 유연 구조 변형량, 유동장 상태 및 안정성에 미치는 영향을 연구하기 위해 본 논문에서는 유연 구조를 가진 정압 가스 스러스트 베어링의 3차원(3D) 모델을 구축하였다. 먼저 유동-고체-열 다중 물리장 결합 계산 방법을 사용하여 작동 상태에서 온도 변화가 정압 가스 베어링의 유연 구조 변형량, 기막 유동 상태 및 기막 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 그런 다음 정압 가스 베어링 시험대를 설계하여 베어링에 하중 충격이 가해질 때의 진동 상태를 테스트하고, 이를 시뮬레이션 분석 결과와 비교하여 시뮬레이션 계산의 신뢰성을 검증하였다. 계산 결과에 따르면 온도가 상승함에 따라 조임 구멍 부근의 환형 유연 박판 변형량이 증가하며, 기막 간극 h=12 μm의 경우 작동 온도 T=100 ℃에서 변형량이 작동 온도 T=-20 ℃보다 43% 증가하였다. 다른 조건이 동일할 때 온도가 상승함에 따라 기막 내 소용돌이 범위가 점차 감소하고, 작동 온도가 높을수록 하중 후 베어링 진동 진폭이 작아졌다. 실험 테스트 결과 온도가 상승함에 따라 베어링 안정성이 높아져 시뮬레이션 분석 결과와 대체로 일치하였다. 본 연구는 이와 같은 베어링이 초정밀 분야에 적용되는 데 이론적 참고자료를 제공한다.

정압 가스 베어링;온도;유동-고체-열 결합;안정성;전산 유체 역학