Nichtlineares Bewegungsmodell für ein Stahlband in einer Oberflächenbeschichtungsanlage

Abstract

Zusammenfassung In diesem Beitrag wird ein nichtlineares mechanisches Modell für axial bewegte Stahlbänder in einer Oberflächenbeschichtungsanlage entwickelt. Die zugrundeliegende Differentialgleichung folgt aus dem Hamiltonschen Prinzip für offene Systeme mit veränderlicher Masse. Zur örtlichen Diskretisierung der partiellen Differentialgleichung kommt die Galerkin-Methode der gewichteten Residuen zum Einsatz, wobei die Bandfläche mithilfe von lokalen Ansatzfunktionen in finite Elemente diskretisiert wird. Transiente Simulationen werden mit einem speziellen Zeitintegrationsverfahren für strukturmechanische Systeme durchgeführt. Die dynamische Simulation der Bandbewegung in einer mit einer elektromagnetischen Bandstabilisierung ausgestatteten Feuerverzinkungsanlage zeigt abschließend eine der vielen Anwendungsmöglichkeiten des Modells.