Computational model validation of the rolled shapes calendering process

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X74455

Keywords:

Mechanical forming, Numerical simulation, Finite element method

Abstract

This paper presents the validation of computational model for the numerical simulating of the 3-roll calendering process. For this, a case study was carried out, considering a rolled I-form S235 steel profile subjected to vertical loads imposed by the calender rolls. Residual stress results obtained numerically were compared with experimental results found in the literature. The computational model was developed in ANSYS® software, which relies on the Finite Element Method (FEM), considering four different types of three-dimensional finite elements: SOLID185, SOLID186, SOLID187, and SOLID285. The results indicated that the computational model with SOLID186 presented stable mesh convergence, obtaining a discrepancy of -1.61% when compared to the experimental results, thus validating the proposed computational model.

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Author Biographies

Mauricio da Silva Moreira, Federal University of Rio Grande

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Univercidade Federal Do Rio Grande(2022) e curso-tecnico-profissionalizante em Mecânica industrial pelo Instituto Federal Sul-rio-grandense Câmpus Pelotas(2016).

João Henrique Corrêa de Souza, Federal University of Rio Grande

Bachelor degree in Mechanical Engineering from the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS, 1999), Master's degree in Mining, Metallurgical and Materials Engineering (UFRGS, 2001) and PhD in Vehicle Design, Production and Technology carried out at the Institute for Metal Forming Techniques. (Institut für Umformtechnik - IFU) from the University of Stuttgart, Germany, working in the field of sheet metal forming processes. Currently, visiting professor at the Postgraduate Program in Mechanical Engineering at the Federal University of Rio Grande (FURG). Ad-hoc consultant for FUNDEP and TechnNOVA PD&I Ltda. Reseacher from 2008 to 2020 at Bruning Tecnometal Ltda (Panambi, RS, Brazil), occupiyng positions of R&D supervisor and Senior Manager of Engineering, Tooling and R&D. Experience in the fields of ​​manufacturing processes and production management, working mainly on the following topics: sheet metal forming, material selection and optimization, simulation, tribology, project management, production systems management and team management.

Carlos Eduardo Marcos Guilherme, Federal University of Rio Grande

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande (1996), mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2000) e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2006). Experiência na área automotiva. Na empresa Marcopolo no desenvolvimento de sistema para abastecimento de informação para linha de produção e em projetos estruturais de ônibus e na empresa Suspensys (Grupo Randon) atuação na área experimental e numérica para o dimensionamento de suspensões para ônibus e caminhões. Atualmente docente na Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande, atuando na área de pesquisa de materiais sintéticos.

Liércio André Isoldi, Federal University of Rio Grande

Possui Curso Técnico em Mecânica pela Escola Técnica Federal de Pelotas (1993), Graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande (1999), Graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande (1999), Mestrado em Engenharia Oceânica (PPGEO) pela Universidade Federal do Rio Grande (2002), Doutorado em Engenharia (PROMEC) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2008) e Pós-Doutorado vinculado ao Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC) da Universidade Federal do Rio Grande (2009). Atualmente é Professor Associado III (40h - DE) da Escola de Engenharia (EE) da Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Professor permanente do Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC-FURG) e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica (PPGEO-FURG). Atuou como Coordenador Adjunto do PPGEO no biênio 2015-2016. Atuou como Coordenador do PPGEO nos biênios 2017-2018, 2019-2020 e 2021-2022. Atualmente é Coordenador Adjunto do PPGEO (biênio 2023-2024).

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Published

2023-12-01

How to Cite

Moreira, M. da S., Souza, J. H. C. de, Guilherme, C. E. M., & Isoldi, L. A. (2023). Computational model validation of the rolled shapes calendering process. Ciência E Natura, 45(esp. 3), e74455. https://doi.org/10.5902/2179460X74455

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