Výpočtová simulace kosoúhlého rovnání

Computational Simulation of Cross Roll Straightening

conference paper

en

The paper deals with numerical analysis of the process of cross roll straightening of circular bars in a seven-roll straightening machine. In this machine, initially curved bar rotates along its axis as it progresses through laterally staggered rolls, being loaded by a fluctuating bending moment beyond its elastic limit. To simulate the process efficiently, special program was developed, based on a beam-type finite element, Euler scheme of material flow along the straightened bar and nonlinear iterative solution of the elasto plastic material behavior. Based on the input data, process characteristics like roller loading, product deflection, curvature and plasticization can be quickly obtained. With reliable solution of the direct problem, optimal intermeshing of rollers for given input data can be found in an iterative process. The paper describes main features of the algorithm and examples of its application.

Příspěvek se zabývá výpočtovou analýzou rovnání kulatiny na sedmiválcových kosoúhlých rovnačkách. Tyč s počátečním zakřivením rotuje podél své osy a prochází střídavě přesazenými válci strojem, přičemž je zatěžována proměnlivým ohybovým momentem nad elastickým limitem. K efektivní simulaci procesu byl vyvinut speciální program využívající algoritmus MKP, nosníkový prvek, Eulerův popis toku materiálu rovnačkou a nelineární iterační řešení elasto plastického chování materiálu. Na základě vstupních dat mohou být rychle získány charakteristiky procesu jako zatížení válci, průhyb produktu, zakřivení a plastifikace. Spolehlivé řešení přímého problému, optimální přesazení válců pro daná vstupní data, může být nalezeno iteračním procesem. Článek popisuje hlavní funkce algoritmu a příklady jeho aplikace.

The paper deals with numerical analysis of the process of cross roll straightening of circular bars in a seven-roll straightening machine. In this machine, initially curved bar rotates along its axis as it progresses through laterally staggered rolls, being loaded by a fluctuating bending moment beyond its elastic limit. To simulate the process efficiently, special program was developed, based on a beam-type finite element, Euler scheme of material flow along the straightened bar and nonlinear iterative solution of the elasto plastic material behavior. Based on the input data, process characteristics like roller loading, product deflection, curvature and plasticization can be quickly obtained. With reliable solution of the direct problem, optimal intermeshing of rollers for given input data can be found in an iterative process. The paper describes main features of the algorithm and examples of its application.

kosoúhlé rovnání, MKP, plastický ohyb

cross roll straightening, FEM, plastic bending

2013

12.06.2013

978-960-99994-4-1

SEECCM III

548–555

8