Modelli multifisici di supporti lubrificati = Multiphysics models of lubricated supports

Grazie alle loro caratteristiche i cuscinetti lubrificati sono utilizzati in svariate applicazioni al fine di ridurre l’attrito che scaturisce a seguito del moto relativo tra due superfici. L’implementazione di modelli numerici è una delle principali tecniche utilizzate al fine di predire o determinare quelle che sono le caratteristiche di queste tipologie di supporti. Nonostante i convenzionali modelli numerici che utilizzano le equazioni di Reynolds risultino essere sufficientemente accurati, le odierne applicazioni industriali richiedono dei livelli di precisione sempre maggiori. Al fine di ottenere risultati con maggiori accuratezze che tengano conto delle molteplici interazioni fisiche che coinvolgono i cuscinetti (come ad esempio gli effetti termici, gli effetti legati alla rugosità superficiale e/o alle deformazioni strutturali) è necessario adottare dei modelli più sofisticati. A tal fine COMSOL Multiphysics è uno strumento che consente facilmente di considerare in contemporanea tutte le differenti fisiche in gioco per ogni modello, producendo risultati accurati e affidabili. In questa tesi si vuole proporre a scopo didattico l’implementazione numerica di differenti modelli di cuscinetti: cuscinetti idrodinamici radiali (studiati nei casi mono e bidimensionali) e il modello di un pattino pneumostatico. Lo studio dei cuscinetti idrodinamici è stato sviluppato al fine di poter prendere dimestichezza con il software di simulazione e capire quelle che sono le caratteristiche funzionali dei supporti lubrificati: distribuzioni di pressione, temperatura, capacità di carico e consumo. Inoltre, sono stati effettuati studi parametrici per valutare l’effetto della viscosità del lubrificante e vari parametri geometrici. Il modello di pattino pneumostatico riguarda una geometria circolare con fori di alimentazione semplici. Lo scopo principale dello studio è stato quello di valutare l’influenza di diversi tipi di interazione multifisica sulle prestazioni del cuscinetto stesso. In particolare, è stato valutato l’effetto della forma del meato, della rugosità superficiale e delle deformazioni scaturite a seguito dell’applicazione di carichi esterni.