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Habilitation Thesis
DOI
10.11606/T.3.2017.tde-02082017-082916
Document
Author
Full name
Ronald Lesley Plaut
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1999
Committee
Falleiros, Ivan Gilberto Sandoval (President)
Cetlin, Paulo Roberto
Mei, Paulo Roberto
Schaeffer, Lirio
Sotelo Junior, Jose
Title in Portuguese
Aspectos relativos à caracterização dinâmica de compostos elastoméricos e modelos matemáticos para a área de contato de prensas úmidas de máquina de papel.
Keywords in Portuguese
Características dinâmicas
Compostos elastoméricos
Materiais
Método dos Elementos Finitos (Simulação)
Prensas úmidas
Produção de papel
Abstract in Portuguese
Na seção de prensas úmidas de máquinas de papel, é contínua a preocupação com a melhoria da qualidade superficial, bem como interna dos diferentes tipos de papel, principalmente para os constantes aumentos de velocidade periférica, temperatura e de pressão (e impulso), demandando novos desenvolvimentos em termos de equipamentos, materiais e processos. Prensas úmidas são um sistema dinâmico complexo formado por: cilindro metálico- revestimento elastomérico-feltro- papel. Dentro deste sistema o revestimento elastomérico visa, entre vários aspectos, propiciar principalmente uma distribuição uniforme da pressão no arco de contato (nip). Este trabalho descreve os principais aspectos relativos ao "estado-da-arte" do projeto e construção de revestimentos para prensas úmidas de papel, características intrínsecas e aspectos de processo relativos a revestimentos elastoméricos e correspondentes propriedades mecânico-dinâmicas. Estas propriedades, para os complexos compostos elastoméricos empregados em revestimentos de prensas úmidas, são analisadas em profundidade em termos da caracterização dinâmica dos compostos, na faixa de 1 a 30 P&J de dureza. Modelos matemáticos analíticos e numéricos (método de elementos finitos) para materiais elastoméricos de característica não-linear, aplicados para a região de contato destas prensas, são analisados e os resultados calculados são validados, relativos à distribuição da pressão (medida), para o caso real de uma prensa tipo "Jumbo", dotada de "furos cegos", duplamente feltrada. A interface metal-composto elastomérico é analisadas em termos microestruturais e de tensões térmicas residuais, em particular para um composto elastomérico de elevada dureza.
Title in English
Aspects related to the dynamics characterization of elastomeric compounds and mathematical models for the contact área of wet presses of paper machines.
Keywords in English
Dynamics characterization
Elastomeric compounds
Materials
Paper production
Simulation using Finite Element Analysis
Wet presses
Abstract in English
In the wet section of paper machine presses there is a continuous concern about surface and internal paper quality mainly due to the ever increasing speed, temperature and pressure (and impulse), demanding new developments in terms of equipment, materials and processes. Wet presses are a complex dynamic system formed by: metal roll-elastomeric covering-felt-paper. Within this system the elastomeric covering has various functions, the main one being to provide uniform pressure distribution in the nip. This work describes the main aspects related to the "state-of-the-art" of the project and construction of covering for paper wet presses, intrinsic characteristics and process related aspects of elastomeric coverings and corresponding dynamic properties. These properties, related to the complex elastomeric coverings employed in wet presses, are analyzed in depth for compounds in the 1 to 30 P&J hardness range. Analytic and numerical models (FEM) for non-linear elastic materials, applied in the nip region, are analyzed and the calculated results are validated relative to the pressure distribution (measured) for a double-felted, blind-drilled "Jumbo" press. The metal-elastomeric compound interface is analyzed in terms of microstructure and thermal residual stresses, in particular for a hard elastomeric compound.
 
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Publishing Date
2017-09-22
 
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