連軋無縫鋼管技術是實現(xiàn)鋼管生產(chǎn)現(xiàn)代化、高速化發(fā)展的一項先進技術。目前，大多數(shù)的軋制力計算模型是建立在傳統(tǒng)的平板軋制經(jīng)驗公式的基礎上，復雜而且存在很大的誤差，而建立在利用軋制過程的變形特點基礎上的卻很少。因此，建立精確實用的軋制力計算模型，就成為連軋無縫鋼管軋制領域內(nèi)的一個具有重大應用價值的研究課題。 本文對現(xiàn)有連軋無縫鋼管軋制力計算模型進行了研究，并通過具體算例，發(fā)現(xiàn)了該計算模型存在的主要缺陷和不足，證實了該計算模型不能滿足實際生產(chǎn)的要求。在分析機械性能、應力狀態(tài)特性和接觸面積等因素對軋制力的影響的基礎上，對該計算模型提出了修改方案，建立了新的軋制力改進模型。為了更合理地確定連軋過程中復雜的非線性接觸特征，利用ANSYS／LS—DYNA顯式動力學有限元軟件對連軋無縫鋼管軋制過程進行了有限元數(shù)值模擬，利用有限元數(shù)值模擬的結果確定了改進模型中系數(shù)的值。并且，分析了連軋無縫鋼管截面的變形特點及軋制力和應力應變的變化規(guī)律，重現(xiàn)了軋制力和應力應變的動態(tài)變化過程，對比了有限元數(shù)值模擬的軋制力與現(xiàn)場實測的軋制力，得到了兩者的變化規(guī)律基本相符的結論，證實了顯式動力學有限元法作為連軋無縫鋼管的研究方法的可行性。為了使計算模型具有更高的計算精度和一定的通用性，考慮了軋輥的彈性變形和材料的化學成分對軋制力的影響，進而得到了軋制力改進模型，并通過討論該計算模型中的主要影響因素，驗證了軋制力修正模型的實用性。****通過實驗，建立了軋制力能參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)，進行了軋制力測試，分析了實測數(shù)據(jù)，進一步驗證了軋制力修正計算模型在實際生產(chǎn)中的可靠性，證實了顯式動力學有限元方法分析連軋無縫鋼管軋制過程是可行性的。 通過上述研究，建立了精確實用的軋制力計算模型，該計算模型具有較高的精度和一定的通用性，能夠滿足實際生產(chǎn)的要求，便于進行實時監(jiān)控。而且，證明了顯式動力學有限元法作為連軋無縫鋼管軋制過程的分析方法是行之有效的，通過這種方法得到的結論對生產(chǎn)實踐有著重大的指導意義。www.nhno.cn