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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,应力最为集中的预穿刺孔直边相交处微细裂纹失稳起裂、局部摺皱、偏离扩展并产生局部弯曲变形;多次失稳起裂、折弯变形后,大块金属被从试件上撕拉下来。通过对大量回收金属的撕拉破碎试验过程的研究分析,破碎过程可划分为初始起裂、快速扩展两个阶段;整个过程轻薄型金属材料发生了沿横、纵向的整体弯曲和局部层叠变形,且伴随着Ⅰ-Ⅱ型混合裂纹的失稳起裂与Ⅰ-Ⅲ型混合裂纹的快速扩展。能量分析表明:外载荷所做功主要被轻薄型金属的弹塑性弯曲变形和撕拉破碎所消耗;通过对弯曲变形的模型简化,计算得到回收金属弯曲变形的各种弹塑性弯曲功。根据能量守恒定律从撕拉外载总功中剔除上述各种弯曲变形功,获得轻薄型回收金属撕拉破碎功。计算结果表明报废汽车轻薄型金属撕拉破碎过程中,外载所做功大部分被用于回收金属的撕拉破碎,能量利用率高。本文采用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对报废汽车轻薄型金属覆盖件撕拉破碎过程进行仿真,依此进一步证实了回收金属在破碎过程中发生横、纵向的整体弯曲和局部层叠变形。同时对破碎速度、工具截面、试件形状三种参数的不同情况进行仿真分析,得到其对回收金属材料破碎过程的影响规律,为后续回收金属材料破碎和破碎设备的研发奠定了一定的理论基础。