Modelagem unificada de lubrificação mista para mancais lubrificados com água do mar sob condições operacionais severas

Este artigo apresenta um modelo aprimorado de lubrificação mista (ML) para mancais lubrificados com água do mar (WLBs), que frequentemente estão sujeitos a condições operacionais severas. O modelo combina uma equação de Reynolds média revisada, adequada para razões de espessura de filme extremamente baixas, com um modelo de contato de asperezas determinístico derivado de simulações numéricas de interações superficiais elásticas-plásticas. Ao contrário das abordagens estatísticas convencionais, o modelo de contato captura a deformação local das asperezas e as interações mútuas, permitindo previsões mais precisas da pressão de contato e da espessura do filme em regiões dominadas por limites. No geral, a estrutura incorpora explicitamente o desalinhamento do eixo e fornece uma descrição unificada e computacionalmente estável dos estados de lubrificação não uniformes onde regimes hidrodinâmicos, mistos e de limite podem coexistir. A validade do modelo proposto é confirmada por meio de experimentos de atrito e comparado a uma abordagem ML representativa. Os resultados da simulação revelam variações axiais pronunciadas na espessura do filme, capacidade de carga e força de atrito. Análises paramétricas demonstram ainda que um maior módulo elástico, limite de escoamento e rugosidade da superfície aumentam o contato das asperezas e o atrito, enquanto texturas superficiais longitudinais enfraquecem a geração de pressão hidrodinâmica. O presente estudo oferece novas percepções sobre a compreensão e otimização da ML em WLBs, fornecendo orientações práticas para melhorar seu desempenho tribológico em aplicações marinhas.