直缝焊管开口孔型压力分布：实验与有限元模拟

本文主要探讨了直缝焊管生产过程中开口孔型中轧辊与管坯之间的接触压力分布特性。通过对该问题采用全息光弹性方法进行实验研究，并结合有限元模拟计算，研究者揭示了关键的力学现象。实验结果显示，在管坯处于开口孔型的弯曲成型阶段，下轧辊与管坯的接触压力主要集中在轧辊两侧，形成局部集中区域。相比之下，上轧辊的接触压力分布更为复杂，它被分为两部分，每一部分内的压力呈现出近似三角形的分布特征。 当管坯处于弯曲成型阶段时，除了正常的弯曲压力之外，还存在一个挤压力，这表明在这一过程中存在额外的应力作用。研究特别关注了轧缝值与板厚的关系，指出当两者相等时，即没有压靠或间隙，形成的压力称为理想弯曲成型力(Ff)；而当轧缝值小于初始板厚时，会产生压靠力(Fe)，这种情况下压力分布的理论推导可能存在简化，且缺乏实验验证，难以直接应用于实际生产。 光弹性实验方法由于其直观性和可测量性，在直缝焊管生产条件下的压力分布研究中得到了优先选择。通过三维光弹技术，研究者能够准确捕捉到轧辊与管坯接触区域的应力分布变化，这对于优化生产工艺、控制产品质量以及确保设备安全运行具有重要意义。 总结来说，这篇论文提供了一种有效的方法来理解和控制直缝焊管生产中的关键力学参数，对于提高生产效率和产品质量具有实用价值。同时，它也指出了现有理论模型的局限性，鼓励未来的研究进一步完善和验证这些理论，以便更好地服务于实际生产实践。