[科普中國]-接觸弧

接觸弧，札制過程中變形金屬與札輻表面相接觸的曲面，即咬入角a所對應(yīng)的曲面AB。接觸弧的長度則按該曲面水平投影的直線段AC的長度l來衡量，AC也叫變形區(qū)長度。接入口接觸弧觸弧的長度l等于咬入角的正弦與軋輥半徑R的乘積，即l=Rsina。在建立軋制過程時，接觸弧的長度是 變化值。當軋制過程建成之后，變形金屬充滿變形區(qū)， 此時接觸弧的長度達到最大值并保持不變。當兩個軋輥直徑不相等時以及當軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時， 接觸弧的長度都將發(fā)生變化。

接觸弧長度的確定及札制力計算提出一個不僅考慮軋輥彈性變形，而且還考慮冷軋板材入口和出口彈性變形對接觸弧長度影響的接觸弧長度精確計算公式。因為精確確定軋輥和軋件相接觸的接觸弧長度，有助于對冷軋過程的進 一步認識，使理論能更符合冷軋過程的物理變化規(guī)律。并在該公式的基礎(chǔ)上，又提出一個筒便而較精確的軋制力計算方法— 圖表法和解析法 (簡化公式 )。1

接觸弧長度的確定冷軋薄帶材時，在很大的金屬壓力作用 下，軋輥和軋件的接觸表面產(chǎn)生彈性壓精變形，引起接觸弧形狀顯著 改變，使接觸弧長度增加，并使金屬作用在軋輥上的單位壓力和總壓力也增加。特別是在小壓下量冷軋難變形合金薄帶材和極薄帶材時，軋輥和軋件的彈性變形接觸區(qū)可增加好幾倍。這就可以明顯地看出該彈性變形的影響是很大的。因此，在計算冷軋薄帶材的接觸弧長度和軋制力時，必須考慮軋輥和軋件的彈性變形對接觸弧長度的影響。

國內(nèi)外都廣泛采用Hitchcock公式計算冷軋薄帶材的接觸弧長度。由于該公式?jīng)]有考慮軋件彈性變形對接觸弧長度的影響，所以按該公式計算的接觸弧長度值是小于實際值的。特別是在大的平均單位壓力和小壓下量時，這個汲差就更為明顯。1

D·Kobasa 和R·A·Schultz應(yīng)用快速照像的方法，測量了正常軋制狀態(tài)下不同壓下率時的接觸弧長度值，實測值大于Hitchcock公式的計算值，認為該實測值有些過于偏大。

采用H·Hert的園柱軋輥和凹入園柱表面的軋件彈性接觸的基本公式，并考慮了軋輥和軋件的彈性變形對接觸弧長度的影響。提出的接觸弧長度計算公式，只考慮出口彈性變形區(qū)，而沒有考慮入口彈性變形區(qū)。這是因為在正常軋制情況下，軋件的入口彈性變形區(qū)很小，對于一般工程計算，為了簡化計算起見是可以忽略不計的。但是在平整和計算最小可軋厚度時，壓下量很小，這時入口彈性變形區(qū)雖然很小，但估整個接觸弧長度的百分比就較大了，因此為了精確計算軋件入口彈性變形對接觸弧長度的影響，也是必須考慮的。1

幾種方法確定接觸弧長度的比校明顯地看出，由于考慮了帶材彈性變形的影響，所以計算出的接觸弧長度要比由Hitchcock 公式計算的大 一些。當不考慮軋件彈性變形時，既式中的△=0時，就變成和Hitchcock公式 一 樣。當考慮軋件彈性變形時，即△≠0時，就要比Hitchcock公式的計算值大一些，當△=△h 時，即當壓下量很小和軋件的彈性變形量相等時，則計篡值約為Hitchcock公式計算值的1.5倍。從分析可以明顯地看出來，Hitchcock公式只是在△=0時的一 個特殊情況。認為Hitchcock公式既使是在不考慮軋件彈性變形的情況下，也只有在無壓下量的軋制情況下才是正確的，而 在有壓下量的軋制情況下采用Hitchcock公式計算接觸弧長度，就給出不正確的結(jié)果。尤其是在計算最小可軋厚度時，由于軋件彈性變形引起接觸弧長度增大，估整個接觸弧長度的很大一都分，所以Hitchcock公式的計算值偏小，誤差也較大，認為不能用該公式進行最小可軋厚度的計算。另外，還可以得出壓下律越小，Hitchcock公式計算值偏小的誤差越大的結(jié)論。這樣就從理論上為D，Kobasa等人采用快速照像得出的結(jié)論給出了根據(jù)。1

水平直肌接觸弧長度變化的動力學(xué)模型探討眼球運動動態(tài)MRI 技術(shù)在眼球運動生理學(xué)及眼球運動異常研究方面應(yīng)用的可行性，建立應(yīng)用該技術(shù)的標淮；探討正常人隨著眼球水平運動內(nèi)、外直肌接觸弧長度變化的規(guī)律，為眼球運動生理學(xué)研究提供新的方法和理論參考。2

應(yīng)用眼球運動動態(tài)MRI技術(shù)，獲取18名眼球運動正常受試者水平和垂直方向不同注視角度的眼眶靜態(tài)MRI圖像，并應(yīng)用計算機軟件Windows Movie Maker重建眼球運動的動態(tài)MRI電影。對水平方向不 同注視角度的靜態(tài)MRI 圖像，建立測量坐標系，并應(yīng)用計算機圖像分析和測量軟件Photoshop和Maya分別進行以下側(cè)量：以晶狀體橫軸與對側(cè)眼眶內(nèi)側(cè)壁的相對位置關(guān)系測量眼球?qū)嶋H轉(zhuǎn)動角度；以直肌切點與視神經(jīng)之間的距離反映直肌接觸弧長度。2

隨著眼球運動，內(nèi)、外直肌接觸弧長度發(fā)生連續(xù)性變化：外直肌接觸弧長度每變化1mm，眼球水平轉(zhuǎn)動約7o；內(nèi)直肌接觸弧長度每變化lmm，眼球水平轉(zhuǎn)動約110；內(nèi)直肌接觸弧長度每變化1mm，外直肌接觸弧長度相應(yīng)變化約1.1mm；眼球每水平轉(zhuǎn)動約10，內(nèi)、外直肌切點之間的距離相應(yīng)變化約0.06mm。內(nèi)外直肌與眼球運動的數(shù)量關(guān)系呈二次型模型。2

通過對正常人眼球水平轉(zhuǎn)動時內(nèi)、外直肌接觸弧變化的研究，得出了眼球水平轉(zhuǎn)動時內(nèi)、外直肌接觸弧的變化規(guī)律，作為眼球運動生理學(xué)及后續(xù)的眼球運動障礙疾病的研究。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

張磊 - 副教授 - 西南大學(xué)