13机自11班杨炆縚20132435

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1、轻量化材料与便捷交通13机自11班杨炆縚1.轻量化材料定义：材料轻量化，指的是在满足机械性能要求的前提下，将材料重量减轻。一般通过采用轻量化的金属和非金属材料实现，主要包括高强度钢材、铝镁合金、工程塑料以及各种复合材料。轻量化材料中，目前钢铁材料仍保持主导地位，但钢铁材料的比例逐年下降，铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料等材料比例逐渐增加。1.轻量化材料示例：1.轻量化材料汽车上的应用轻量化轮毂轻量化飞轮复合材料车身高强度钢板和镁铝材料1.轻量化材料汽车应用举例2.便捷交通交通运输的定义交通是运输

2、和邮电的总称。运输是人和物借助交通工具的载运，产生有目的的空间位移，邮电则是邮政和电信的总称。交通运输是经济发展的基本需要和先决条件，现代社会的生存基础和文明标志，社会经济的基础设施和重要纽带，现代工业的先驱和国民经济的先行部门，资源配置和宏观调控的重要工具，国土开发、城市和经济布局形成的重要因素，对促进社会分工、大工业发展和规模经济的形成，巩固国家的政治统一和加强国防建设，扩大国际经贸合作和人员往来发挥重要作用。总之，交通运输具有重要的经济、社会、政治和国防意义。2.便捷交通传统的交通工具及其发

3、展1.轨道交通系统包括：快速铁路、地下铁道、轻轨三种形式。快速铁路连接城市郊区与中心区，在郊区采取全立交的地面或高架方式，进入市中心区后进入地下运行。2.便捷交通传统的交通工具及其发展2.公共汽车：目前城市公共交通系统中的主要交通工具。在一般的道路条件下，可以四通八达。2.便捷交通传统的交通工具及其发展3.飞机：固定翼飞机或定翼机常简称为飞机，是指由动力装置产生前进的推力或拉力，由机身的固定机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的航空器。2.便捷交通传统的交通工具及其发展轮船：船舶，指的是依靠人力

4、，风帆，发动机等动力，能在水上移动的交通手段。另外，民用船一般称为船，军用船称为舰，小型船称为艇或舟，其总称为舰船或船艇。3.轻量化材料在交通运输方面的作用1.汽车轻量化在确保稳定提升性能的基础上，节能化设计各总成零部件，持续优化车型谱。汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车重

5、量降低1%，油耗可降低0.7%。当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。3.轻量化材料在交通运输方面的作用1.汽车轻量化主要途径：①汽车主流规格车型持续优化，规格主参数尺寸保留的前提下，提升整车结构强度，降低耗材用量；②采用轻质材料。如铝、镁、陶瓷、塑料、玻璃纤维或碳纤维复合材料等；③采用计算机进行结构设计。如采用有限元分析、局部加强设计等；④采用承载式车身，减薄车身板料厚度等。其中，当前的主要汽车轻量化措施主要是采用轻质材料。3.轻量化材料在交通运输方面的作用1.汽车

6、轻量化主要材料：铝合金：（1）铸造铝合金汽车工业是铝铸件的主要市场。铝合金铸件主要应用于发动机气缸体、气缸盖、活塞、进气歧管、摇臂、发动机悬置支架、空压机连杆、传动器壳体、离合器壳体、车轮、制动器零件、把手及罩盖壳体类零件等。铝铸件中不可避免地存在缺陷，压铸件还不能热处理，因此在用铝合金来生产要求较高强度铸件时受到限制。为此在铸件生产工艺上作了改进，铸造锻造法和半固态成型法将是未来较多用的工艺。（2）变形铝合金变形铝合金指铝合金板带材、挤压型材和锻造材，在汽车上主要用于车身面板、车身骨架、发动机散

7、热器、空调冷凝器、蒸发器、车轮、装饰件和悬架系统零件等。由于轻量化效果明显，铝合金在车身上的应用正在扩大。从材料的角度看，铝在热交换器上的广泛应用在很大程度上归功于包覆料覆层铝板和铝带的成功开发。（3）铝基复合材料铝基复合材料密度低、比强度和比模量高、抗热疲劳性能好，但在汽车上的应用受到价格及生产质量控制等方面的制约，还没有形成很大的规模。目前，铝基复合材料在连杆、活塞、气缸体内孔、制动盘、制动钳和传动轴管等零件上的试验或使用显示出了卓越的性能，用铝基复合材料强化活塞头部而取消第一道环槽的奥氏体铸

8、铁镶块可降重20%；铝基复合材料制动盘比铸铁制动盘降重50%。3.轻量化材料在交通运输方面的作用1.汽车轻量化主要材料：镁合金：镁的密度约为铝的2/3，在实际应用的金属中是最轻的。镁合金的吸振能力强，切削性能好、金属模铸造性能好，很适合制造汽车零件。镁合金大部分以压铸件的形式在汽车上应用，镁压铸件的生产效率比铝高30%~50%。镁铸件在汽车上使用最早的实例是车轮轮辋。在汽车上试用或应用镁合金的实例还有离合器壳体、离合器踏板、制动踏板固定支架、仪表板骨架、座椅、转向柱部件、转向盘轮芯