报废汽车轻薄型回收金属撕拉破碎行为研究

发布时间：2024-03-02 19:11

　　随着我国经济社会的飞速发展及人民生活水平的日益提高,汽车及家用电器已逐步演变为大众化的消费品。与此同时报废汽车的数量也在与日俱增,于是如何高效回收利用报废汽车轻薄型金属材料,对推动我国经济的快速循环发展具有重要意义。在前人的一系列相关研究基础上,本文对轻薄型回收金属撕拉破碎过程进行了深入的试验研究,并从理论上进一步揭示了轻薄型金属破碎的能耗问题,为更加高效、低耗的回收处理报废汽车提供理论依据。 本文所研究材料主要来取自报废汽车的轻薄型金属覆盖件,由于初始加工及热处理不同,其金属牌号难以查证,致使材料的力学性能参数不详。因此,本文对随机选取的金属材料试件进行拉伸试验,将得到的应力-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,为后续破碎过程的行为分析奠定基础。 为更加真实客观的反映材料在摆锤式破碎机中破碎情况,根据轻薄型金属摆锤式破碎机的工作原理分析发现撕裂与撕拉为其主要破碎模式,并分别构建金属破碎时的力学模型后进行撕裂与撕拉试验；进一步研究发现撕拉的边界条件更易于建立,且分离的大块撕拉碎片有利于减少破碎过程的综合能耗。撕拉过程中,与撕拉工具接触处的薄板率先发生局部凹陷变形,应...

【文章页数】：91 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 报废汽车回收处理现状
    1.3 轻薄型金属材料破碎断裂研究现状
    1.4 轻薄型金属材料断裂破碎的相关理论
        1.4.1 裂纹的基本知识
        1.4.2 线弹性断裂力学基本理论
        1.4.3 弹塑性断裂力学基本理论
    1.5 课题来源及研究意义
        1.5.1 课题研究背景及意义
        1.5.2 课题研究主要内容
第二章 轻薄型金属破碎过程分析及试验研究
    2.1 报废汽车回收处理流程
    2.2 报废汽车破碎过程研究分析
        2.2.1 摆锤式冲击破碎试验
    2.3 轻薄型回收金属标准拉伸试验
        2.3.1 试验设备及步骤
        2.3.2 试验结果分析
    2.4 轻薄型回收金属撕裂及撕拉试验
        2.4.1 试验原理
        2.4.2 撕裂试验
        2.4.3 撕拉试验
        2.4.4 试验结果分析
    2.5 本章小结
第三章 轻薄型回收金属撕拉破碎机理研究
    3.1 回收金属撕拉破碎过程的能耗分析
    3.2 横向整体弯曲功
        3.2.1 横向整体弯曲变形的计算模型
        3.2.2 横向弹塑性弯曲功计算
    3.3 纵向整体弯曲功
        3.3.1 纵向整体弯曲变形的计算模型
        3.3.2 纵向弹塑性弯曲功计算
    3.4 舌形化直边局部层叠折弯功
    3.5 裂纹快速扩展理论分析
    3.6 本章小结
第四章 轻薄型回收金属撕拉破碎过程仿真研究
    4.1 ANSYS/LS-DYNA软件简介
    4.2 回收金属撕拉破碎有限元建模
        4.2.1 回收金属破碎仿真模型的建立
        4.2.2 单元类型的定义
        4.2.3 材料模型的选用
        4.2.4 网格划分
        4.2.5 接触的定义
        4.2.6 约束和载荷的定义
        4.2.7 求解设置
        4.2.8 求解及计算结果后处理
    4.3 仿真结果及分析
        4.3.1 不同预穿刺孔形状试件的仿真结果及分析
        4.3.2 不同截面形状撕拉工具的仿真结果及分析
        4.3.3 不同撕拉速度下的仿真结果及分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 存在的不足与展望
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间发表论文目录



本文编号：3917263