В этой статье используется метод конечных элементов для моделирования распределения контактных напряжений узлов между ребрами и базовой трубой при механическом раскатке оребренных труб с наложенными ребрами. Предложена точка зрения, что общее контактное напряжение моделирования не является арифметическим средним контактных напряжений узлов, и предложен более рациональный метод вычисления. Проведен эксперимент по теплопередаче на образце оребренного теплообменника для получения значения контактного теплового сопротивления между ребрами и базовой трубой, рассчитана связь между общим контактным напряжением по моделированию и значением экспериментального контактного теплового сопротивления. Методом конечных элементов предсказаны общие контактные напряжения при различных величинах раскатки и оптимальные размеры раскатки, результаты проверены сравнением с расчетами по упруго-пластической теории. Результаты показали, что относительная погрешность между расчетами упруго-пластической теории и моделированием составляет 7.3%, что является небольшой ошибкой и подтверждает эффективность обоих методов.

механический раскат; численное моделирование; контактное тепловое сопротивление; термоэлектрическое моделирование; оптимальный дизайн