Putkitelan kuorimuodonmuutosten mallinnus

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark Aalto

Authors

Date

2006

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Lujuusoppi

Mcode

Kul-49

Degree programme

Language

fi

Pages

79

Series

Abstract

Paperikoneen putkitelojen pyörimisnopeuksien noustessa rakenteelliset virheet aiheuttavat teloissa tärinää ja paperin laatuvaihteluita. Tärinästä johtuvat ongelmat rajoittavat tuotantonopeuden kasvattamista. Telojen seinämänpaksuusvaihtelut aiheuttavat kuorimuodonmuutoksia, jotka näkyvät telan pinnan heittoina. Esimerkiksi teräpäällystyksessä heitto aiheuttaa paperin päällystyksen määrän vaihtelua. Paperikoneen telojen kuorimuodonmuutoksia käsitteleviä tutkimustuloksia on esitetty kirjallisuudessa varsin vähän. Tutkimuksessa tehtiin ohjelma putkitelan kuorimuodonmuutoksien mallintamiseen. Ohjelma verifioitiin elementtimenetelmään (FE) perustuvalla mallilla vertaamalla Elmer-ohjelmistolla laskettuja tuloksia Abaqus-ohjelmistolla laskettuihin tuloksiin. Lopuksi koetelasta tehtiin malli ultraäänimittauksista saadun seinämänpaksuusmatriisin perusteella. Mallin tarkkuutta parannettiin valitsemalla sopivat elementit ja riittävän tiheä elementtiverkko. Mallitetun koetelan siirtymien itseisarvon maksimiarvo pyörimisnopeudella 1600 m/min oli noin 0,124 mm. Mahdolliset tuloksiin vaikuttavat virheet pyrittiin löytämään verifiointivaiheessa. Ohjelma ottaa mittausmatriisista telan paksuustiedot ja määrittää mallin solmupisteiden koordinaatit Lagrangen kantafunktioiden avulla. Ohjelma tekee Elmer-ohjelmistoa varten elementti- solmu-, reunaehto- ja otsikkotiedostot. Työn tuloksena on syntynyt verifioitu ohjelma, jolla voidaan tehdä elementtimalli seinämänpaksuusmittauksen perusteella. Tilavuusmallin avulla kuorimuodonmuutoksia voidaan tutkia ja ennaltaehkäistä jo telojen valmistusvaiheessa toleranssien määrityksessä.

Description

Supervisor

Tuhkuri, Jukka

Thesis advisor

Juhanko, Jari

Keywords

shell deformation, kuorimuodonmuutos, tube roll, putkitela, FE-modelling, FE-mallinnus

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552862

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK