Spannungsanalyse und Optimierung des Walzwerkgehäuses mittels CAE

Walzen ist definiert als ein Prozess, bei dem Metall durch ein Paar sich drehender Walzen mit glatten oder gerillten Zylindern geformt wird. Das Metall ändert seine Form allmählich während des Zeitraums, in dem es mit den beiden Walzen in Kontakt ist. Das Walzen ist eine der wichtigsten und am weitesten verbreiteten mechanischen Bearbeitungstechniken. Ein Walzwerk ist eine komplexe Maschine zur Verformung von Metall in rotierenden Walzen und zur Durchführung von Hilfsoperationen wie Transport des Materials zu den Walzen, Entsorgung nach dem Walzen, Schneiden, Kühlen, Schmelzen. In der Industrie gab es das Problem des Versagens des Walzwerkgehäuses, das mit Hilfe von CAE effizient gelöst werden kann. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Optimierung der Konstruktion von Walzwerkgehäusen im Hinblick auf die Steifigkeit, um die Durchbiegung des Gehäuses für eine bessere Kontrolle des gewalzten Materials zu kontrollieren. Die Spannungsverteilung des Gehäuses wurde mit der Analysesoftware CATIA analysiert, woraus die maximale statische Spannung an kritischen Stellen berechnet wurde. Das strukturelle Verhalten des Gehäuses unter den gegebenen Belastungs- und Randbedingungen mit Hilfe eines analytischen Modells ist sehr schwierig. Daher wurde ein 3D-Volumenmodell gewählt, um das Spannungs- und Dehnungsverhalten detailliert vorherzusagen.