报废汽车轻薄型回收金属撕拉破碎机理研究

发布时间：2023-02-14 10:37

　　随着我国社会经济的快速发展及人民生活水平的提高,汽车及家用电器已逐步成为大众化的消费品,与此同时它们的报废数量也在与日俱增。在不久之后,对于如何采取高效、低耗、无污染地回收利用报废汽车及家用电器,这正是我们所面临的重大问题之一。 目前处理报废汽车及家用电器的最有效的方式为整车及整件破碎,而轻薄型回收金属材料是其主要组成部分之一。为了对轻薄型回收金属摆锤式破碎机的破碎机理进行深入研究,故进行了摆锤式的冲击破碎试验,由大量的试验结果可知该过程中破碎的模式主要有撕裂与撕拉,但研究发现撕拉的边界条件更易于建立且分离的大块碎片有利于减少破碎过程的综合能耗,因此撕拉模式更有利于回收金属的破碎。 本文通过随机选取的多款报废汽车不同部位的金属材料作为撕拉试验研究对象,但由于其金属材料的力学性能参数不详。故通过对随机选取的金属材料试件进行拉伸试验,将材料的应力应变关系简化为双线型模型,从而获得了所需的力学性能参数,为后续撕拉破碎机理研究奠定基础。 为了对轻薄型回收金属的撕拉破碎机理进行进一步的研究,利用MTS810材料试验机及自制工具对带四边形预制孔的矩形轻薄型回收金属试件进行了撕拉试验研究；由大量的破...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 国内外报废汽车回收处理现状
    1.3 国内外轻薄型金属材料断裂力学研究现状
    1.4 课题来源及研究意义
        1.4.1 课题研究背景及意义
        1.4.2 课题研究主要内容
第二章 轻薄型回收金属材料破碎研究涉及理论
    2.1 裂纹的基本知识
    2.2 轻薄型回收金属材料破碎断裂的相关理论
        2.2.1 线弹性断裂力学基本理论
        2.2.2 复合裂纹断裂力学基本理论
        2.2.3 弹塑性断裂力学基本理论
    2.3 本章小结
第三章 轻薄型回收金属破碎过程分析及试验研究
    3.1 报废汽车回收处理流程
    3.2 报废汽车破碎过程研究分析
    3.3 轻薄型回收金属摆锤式冲击破碎试验
        3.3.1 试验目的
        3.3.2 试验设备
        3.3.3 试验试样及夹持方式
        3.3.4 试验结果分析
    3.4 轻薄型回收金属标准拉伸试验
        3.4.1 试验目的
        3.4.2 试验材料及试样的制备
        3.4.3 试验设备
        3.4.4 试验过程
        3.4.5 试验结果分析
    3.5 轻薄型回收金属撕拉试验
        3.5.1 试验目的
        3.5.2 试验试样的制备及工具的选用
        3.5.3 试验设备
        3.5.4 试验过程
        3.5.5 试验结果对比分析
    3.6 本章小结
第四章 轻薄型回收金属撕拉破碎机理研究
    4.1 裂纹失稳起裂阶段分析研究
    4.2 裂纹快速扩展阶段分析研究
    4.3 裂纹路径偏转阶段分析研究
    4.4 本章小结
第五章 轻薄型回收金属撕拉破碎过程仿真研究
    5.1 ANSYS/LS-DYNA 软件简介
    5.2 回收金属撕拉仿真有限元建模
        5.2.1 定义单元类型及计算方法的选择
        5.2.2 材料属性的定义
        5.2.3 仿真模型的建立
        5.2.4 网格划分
        5.2.5 定义接触
        5.2.6 约束和载荷的定义
        5.2.7 求解控制
    5.3 撕拉仿真结果分析
        5.3.1 不同预制孔形状试件的仿真结果及对比分析
        5.3.2 不同作用截面形状撕拉工具的仿真结果及对比分析
        5.3.3 不同撕拉速度下的仿真结果及对比分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表论文目录



本文编号：3742455