2012‐04‐05

1

OPTIMERING AV FLIS FÖR MEKANISK MASSA

Lisbeth Hellström Forskare vid Mittuniversitetet

5 terawatttimmar per år för tillverkning av termomekanisk massa (TMP)Samma energi kan värma ca 250 000 hushåll.

2012‐04‐05

2

TRADITIONELLTFlisen som framställs för TMP har varit framtagen med tanke på kemisk massaframställning dvs en snäv tjockleksfördelning och ett minimum av stukskador

De viktigaste egenskaperna för TMP är:• Ljusspridning• Dragindex

2012‐04‐05

3

MEKANISK FÖRBEHANDLING AV FLIS

• Pluggskruv• BiVis• Valsnyp• Etc

PILOTHUGG

2012‐04‐05

4

HUGGVINKLAR

λ = 90− (α +β +ε)

BROTTMEKANISMER

Stora värden på λ Små värden på λ

2012‐04‐05

5

2012‐04‐05

6

KRAFTMÄTNING

2012‐04‐05

7

Exempel på utsignal från kraftsensorer

KRAFTER PÅ KNIVENPå grund av ändliga styvheter och massor i det dynamiska systemet så är krafterna på kniven inte samma som de krafter som mäts av sensorerna.

Genom att mäta dels accelerationerna i två riktningar och i två positioner på knivhållaren och dels krafterna på verktygshållaren, så kan krafterna på kniven bestämmas (Newtons 2:a)

2012‐04‐05

8

BEARBETNINGSPARAMETERtidigare undersökningar visar att den största uppsprickningen fås vid kompression i fiberriktningen.

D* x( ) =Min(ε11p (x,t)); t ∈ 0,T⎡⎣ ⎤⎦ if Min(ε11

p (x,t)) < 0

D* x( ) = 0 otherwise

D = 1/V( ) D*V∫ x( )dV

x anger en punkt i flisen, ε11p är den plastiska töjningen i fiberriktningen,

V är flisens volym och T är belastningens varaktighet.

Uttryckt i ord: D* är den största kvarvarande (plastiska) kompressivatöjningen som uppnås i en punkt. D* summeras (integreras) sedan över flisens volym och divideras med flisens volym för att få ett mått på hur stor del av flisen som har påverkats

OPTIMERINGHur skall flisningsparametrar dvs vinklar och flislängd väljas så att D blir maximal.

Detta går att formulera matematiskt som ett optimeringsproblem, som kan lösas med bland annat Finita Elementmetoden.

2012‐04‐05

9

KOMMANDE AKTIVITETERNumerisk optimering av flisningsprocessen för TMP

Undersöka λ – vinkels relevans

Utveckla metoder för att kvantifiera uppsprickningen

Undersöka hur en modifierad flisning påverkar den kemitermomekaniska (CTMP) massaprocessen

λ = 90− (α +β +ε)

RUBRIKFORMAT STOR

Foto

: Åsa

Grip

Tack