Matematiikka ja tietotekniikka auttavat torjumaan värähtelyn haittoja paperinvalmistuksessa

Kaikki, mikä liikkuessaan värähtelee, alkaa ennen pitkää myös vikaantua. Ilmiön voi huomata niin autojen renkaista ja jousituksista kuin tuulivoimalan siivistä. Kansainvälinen tutkimusryhmä syventyy ilmiön äärelle tuoreessa teoksessaan.

– Kirjan lähtökohtana on ollut paperikoneisiin keskittynyt yhteistyö Valmetin kanssa yli kymmenen vuoden aikana. Yhteistyötä on tehty hankkeissa, joissa tutkimuskohteena on ollut paperinvalmistusprosessi ja laitteiden sekä paperin liike kuivumisprosessin aikana, kertoo dosentti Tero Tuovinen Jyväskylän yliopiston informaatioteknologian tiedekunnasta.

Paperinvalmistusprosessi etenee parhaimmillaan yli 100 kilometrin tuntinopeutta. Suuret nopeudet rasittavat sekä paperikoneen teloja, että niitä tukevia rakenteita voimakkaasti. Vasta kuivumisvaiheessa oleva hauras paperi voi helposti katketa, jos kuivatusteloihin syntyy liikaa värähtelyä. Vaikka kirjassa tarkastellaan aihetta paperikoneen näkökulmasta, samat teoreettiset tutkimustulokset pätevät myös muihin laitteisiin.

Tulokset, sovellukset ja teoria yksissä kansissa

Tutkijaryhmän teos osoittaa, kuinka klassista matematiikkaa ja tietotekniikkaa voidaan sujuvasti yhdistää liikkuvien materiaalien värähtelystä johtuvin ongelmien ratkaisemisessa. Vaikeat matemaattiset ilmiöt on onnistuttu teoksessa visualisoimaan grafiikan keinoin.

Kansien väliin tiivistyy siis yli kymmenen vuoden tutkimustyö. Esitellyt tutkimukset ja sovellukset tarjoavat teollisuuden asiantuntijoille, tutkijoille ja opiskelijoille materiaalia nopeampien, kestävämpien ja rakenteellisesti toimivampien tuotteiden valmistukseen.

– Tutkimusryhmäni strategiaan kuuluu julkaista tulokset konferenssi- ja tieteellisten lehtien lisäksi myös tieteellisinä monografeina. Tässäkin tapauksessa kirjaan on sisällytetty paitsi tutkimusryhmän noin kymmenen vuoden aikana saavuttamat tulokset, myös synteesi alan teoriasta ja sovellusmahdollisuuksista sekä uusia tuloksia. Kirjamuodossa tulokset jatkojalostuvat ja tieto siirtyy tutkijoille aivan eri tavalla kuin yksittäisinä julkaisuina, Unesco-professori Pekka Neittaanmäki toteaa.

Julkaistu teos on Neittaanmäen tutkimusryhmän kahdeskymmenes kansainvälisen tieteellisen kustantamon julkaisema kirja. Teoksen takana on kansainvälinen tutkimusryhmä, joilla on kokemusta tutkimuksesta ja sovellutuksista muun muassa avaruusteknologian ja paperiteollisuuden aloilta.

Banichuk, N., Barsuk, A., Jeronen, J., Tuovinen, T. & Neittaanmäki, P. (2019). Stability of Axially Moving Materials. Springer International Publishing.