Para estudar o efeito da temperatura no estado de operação sobre a quantidade de deformação por deflexão da estrutura flexível, o regime de fluxo do campo e a estabilidade de mancais hidrostáticos a gás com estrutura flexível, este artigo estabeleceu um modelo tridimensional (3D) para o mancal de empuxo a gás hidrostático com estrutura flexível. Primeiramente, foi utilizada uma metodologia de acoplamento multifísico de fluido-sólido-calor para analisar o efeito da variação de temperatura sob condições de operação na quantidade de deflexão da estrutura flexível do mancal, o regime de fluxo do filme de gás e a estabilidade do filme. Em seguida, foi projetado um banco de ensaio para mancais a gás hidrostáticos para testar as vibrações do mancal sob impacto de carga, e os resultados experimentais foram comparados com os da simulação para verificar a confiabilidade dos cálculos. Os resultados indicam que a quantidade de deflexão da placa flexível anelar na região do orifício de estrangulamento aumenta com a elevação da temperatura; quando a folga do filme de gás h=12 μm, a deflexão na temperatura de operação T=100 ℃ aumentou 43% em comparação com a temperatura T=-20 ℃; sob as mesmas condições, a amplitude dos redemoinhos no filme de gás diminui gradualmente com o aumento da temperatura; quanto maior a temperatura de operação, menor a amplitude da vibração do mancal sob carga. Os resultados experimentais mostraram que, com o aumento da temperatura de operação, a estabilidade do mancal aumenta, em concordância básica com os resultados da simulação. Este estudo fornece uma referência teórica para a aplicação desse tipo de mancal no campo da ultraprecisão.

mancal hidrostático a gás;temperatura;acoplamento fluido-sólido-calor;estabilidade;dinâmica de fluidos computacional