汽车发动机轻量化材料的应用和展望

汽车轻量化不仅是汽车工业发展的方向,同时,也是汽车节能减排的重要措施之一。作为汽车"心脏"的发动机,其轻量化不仅能够降低发动机制造成本,而且也是降低汽车使用能耗的重要手段。该文主要从发动机材料方面分别阐述了铝及铝合金、镁及镁合金、钛及钛合金等轻质金属合金材料和塑料、陶瓷等轻量化材料的特性,轻量化材料在提升汽车发动机性能方面的作用以及在目前汽车发动机中的应用现状,并结合材料科学发展趋势,进一步提出汽车发动机轻量化材料的发展方向。     

轻质结构发动机罩设计研究

以汽车发动机罩为例，结合材料特性、生产工艺、连接工艺等方面因素，设计四种不同材料发动机罩结构方案．采用拓扑方法优化、改进结构，并通过有限元结构模拟计算，比较分析并评价各方案．选择其中综合性能优势最为显著的复合材料结构方案进行试制并试验．通过对比模拟计算结果和试验结果，验证了复合材料结构方案的性能优越性．在轻量化方法、设计试验规范、选材与结构等方面，为汽车车身的轻量化研究探索了一条技术路线。     

汽车传动轴的轻量化设计

科学技术更新与发展的速度不断加快,汽车制造与设计技术也得到了迅速的发展,从以往只注重安全的理念逐渐过渡到节能、环保、智能于一体的多功能方向发展,同时也受到了社会各界的广泛关注。合理减轻汽车结构重量,同时提高整体结构及部件的安全稳定性是改善汽车性能的重要手段,也使得轻量化材料得到广泛应用。低碳微合金钢具有良好的耐冲击性与疲劳高强度,受到了高度关注。轻量化技术也在汽车钢车身、发动机、传动轴以及悬挂件等多个方面被广泛应用,而契合传动轴部件相对更少,也让其成为了薄弱环节,该文对汽车传动轴相关概念进行了分析,并进一步探究了汽车传动轴的轻量化设计方案。     

车用碳纤维复合材料性能及成型工艺

 碳纤维复合材料(CFRP)具有高强度、高刚度、高断裂韧性、耐腐蚀、高阻尼等特点,可大幅提高汽车服役寿命、燃油效率和安全舒适性,已被公认为汽车工业领域最理想的轻量化材料。但由于传统复合材料成型工艺来源于品种多、批量小、高成本生产的航空工业,为了满足车用CFRP 对高效率、低成本、规模化、自动化制造技术的迫切需求,国际主流车企结合车身部件设计灵活、厚薄不均、复杂程度地不同的具体特点,开发了众多差异化的新型快速成型工艺,以实现最小碳纤维用量下最大程度地发挥复合材料功效的目的。本文通过与高强钢、铝合金、镁合金等其他先进轻质材料的对比,介绍了碳纤维复合材料在使用性能上的多样化特点及显著优势;并结合车用碳纤维复合材料部件典型应用案例,分析了当前最具发展潜力的差异化快速成型工艺。     

基于专利分析的汽车用高强度弹簧钢技术发展现状研究

汽车轻量化发展使高强度弹簧钢成为汽车材料技术发展的重要领域,本文以专利分析为基础,从专利产出、重点技术领域、主要研发机构等方面研究了国内汽车用高强度弹簧钢技术发展现状,以期为相关政府部门、企业和高校院所进一步发展汽车用高强度弹簧钢技术提供情报支撑。     

高强度双质材料挂车轻量化关键技术综述

挂车轻量化是节能减排、提高载货比重、降低成本的重要途径之一,已成为国内外挂车制造业的重要发展目标.通过对轻量化材料、激光-MIG复合焊接工艺、挂车结构优化设计进行综述分析,讨论了挂车轻量化过程中存在的材料选取以及焊接技术问题、结构优化问题,并对相关关键技术进行了总结与展望,为挂车轻量化设计提供了参考.     

先进高强度钢在汽车轻量化中的应用分析

对先进高强度钢在汽车轻量化中的应用进行了分析,详细介绍了目前应用在汽车车身上的先进高强度钢钢种:双相钢(DP)、复相钢(CP)、相变诱发塑性钢(TRIP)、马氏体钢(MART)、热冲压硼钢板(Boron Steel)等.在介绍了先进的高强度钢的定义、范围、性能特点的基础上,简述了高强度钢板在材料成形后的弹性恢复引起的形状不良和尺寸精度不良等问题.简述了国内外在先进高强度钢板上的研究方向,即在进一步提高强度、降低车重的同时,综合考虑安全、成形等因素,通过更多的新的强化机制来提高强韧性.先进的高强度钢在汽车减重、节能、提高安全性、降低排放等方面展现出了广阔的前景,采用高强度钢实现汽车的轻量化已成为现代工业汽车发展的重要方向.     

2018年先进纤维复合材料研发热点回眸

 先进纤维复合材料的产品创新研发和技术日益成熟,对国民经济的发展及国防现代化建设具有重大的意义。回顾了2018年先进纤维复合材料在成型工艺、性能优化、产品创新、成本缩减、技术转化等方面的进展,评述了先进纤维复合材料在航空航天、轨道交通、汽车、船舶和能源领域的应用。     

论汽车轻量化

论述了汽车轻量化的意义、表征参量、评价方法、实施路径和方法;轻量化的设计,零部件和构件的功能与材料性能参量的关系以及先进成形技术的应用。结合近期轻量化的相关进展和笔者的工作,对汽车轻量化进行了全面系统的论述,以期给出关于汽车轻量化较完整的概念和认识。     

浅谈汽车发动机的轻量化

轻量化是汽车节能减排的重要措施之一。本文论述了发动机轻量化的意义,以及发动机轻量化在新技术上的突破,在新材料上的应用,在新制造工艺上的实施。     

轻量化二维人体骨骼关键点检测算法综述

随着移动设备和嵌入式设备的发展,对二维人体骨骼关键点检测网络提出了更高的要求。设计轻量化神经网络是解决网络参数量大、计算量大的重要方法。首先,介绍了基于神经网络的二维人体骨骼关键点检测主流方法和轻量级神经网络;然后,对近几年基于神经网络的轻量化人体姿态估计方法进行了分类和总结,根据神经网络轻量化方式将二维骨骼关键点检测方法归成四类：轻量化特征提取网络、深度可分离卷积、Dense连接机制和Lightweight 瓶颈快,并分析了它们的优缺点和轻量化手段;最后,介绍了常用的评价指标,并对改进后的轻量化方法进行了实验数据对比,并结合当前研究所面临的挑战及未来的发展趋势进行了总结和展望。     

增材制造:印刷电子和3D打印技术

 增材制造作为智能制造的一部分已经被科研及工业界广泛关注。印刷电子和3D打印是两个典型的增材制造技术案例。在锁定增材制造的前提下,本文着重介绍了这两项技术的工艺发展历史和现状;通过对电子和光电器件的可印刷结构和性能的综述,引申出对增材制造工艺和功能性材料进一步优化的实际需求。这一生产工艺和材料系统的同时优化和创新将最大限度地发挥增材制造优势,从而促进应用市场的开发,加速中国制造2025的进程。     

研发活动增强地区信息产业发展与工业增长之间联动效应的研究基于研发额度与强度的差异验证

考虑到信息技术产业对推动地区工业增长与制造业转型升级有显著影响,本研究实证分析了信息技术企业各类研发投入及强度对其产出绩效影响,并考查了其研发活动对其产业发展与地区工业增长之间的联动效应.结果表明:(1)地区信息技术企业和机构研发总投入的增加,对信息技术产业的绩效增长有明显正向效应,但却和地区工业增长呈现出一定程度的负相关关系;(2)单纯提高地区信息技术产业的研发投入强度在一定程度上会对其产业本身的收入及利润增长产生抑制作用,但却有力地推动了地区工业增长.中国信息技术企业的自主研发存在明显的"自利性"倾向,侧重关注自身绩效增长为导向的研发活动,并没有发挥出其产业发展与地区工业增长的正向联动效应.为此,信息技术企业应结合地区工业发展水准合理安排研发,注重地区间的研发合作及成果共享,并着力于提升服务制造业的能力,进而充分发挥与工业增长的联动效应.     

中国新能源汽车的发展现状及趋势

 近年来新能源汽车在世界范围内快速发展,已经成为主要汽车强国研发及推广应用的重点。本文从节能减排、产业转型升级、建设汽车强国等角度阐述中国发展新能源汽车的战略意义,并从市场、技术、政策、充电设施、商业模式等方面剖析中国新能源汽车发展现状和存在的关键问题,基于现状剖析和前瞻性技术预判,分析了纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车的未来发展趋势。     

从科技统计指标看高校科技创新体系的发展

随着研究与开发(R＆D)投入的不断增加,高等学校专利申请数量和专利技术转让收入也是快速增长的势头,高校与产业的联系也越来越紧密。与此同时,在高校的科技创新体系中,科技开发投入所占比例却呈下降趋势,高校是否应着力于基础研究、应用研究等原创性科研是一个值得研究的问题。     

增材制造医用多孔钛合金研究与应用现状

钛合金具有良好的力学性能和生物相容性,被认为是一种理想的植入体材料。但致密钛合金的弹性模量较高,在植入人体后与骨之间存在应力遮挡现象,易引发植入体松动。采用增材制造技术制备的多孔钛合金能够很好地解决这一问题。从多孔结构的设计方法与增材制造的原理入手,综述了增材制造多孔钛合金在力学性能方面的研究现状以及在生物医疗领域的研究与应用进展,并对其未来的发展趋势进行了展望,指出今后可在以下4方面对医用多孔钛合金展开深入研究：1）研发更先进的成型设备以提高多孔钛合金的成型质量与成型效率;2）对多孔结构进行仿生化设计,将高力学性能与高生物性能有机结合;3）通过对Gibson-Ashby模型进行修正,可获得更为准确的力学性能预测结果;4）开发新型钛合金材料以提高多孔钛合金的生物相容性。     

3D打印金属材料研究进展

3D打印技术是快速原型制造技术的一种,也被称为增材制造技术,被誉为"第三次工业革命"的核心技术,其中金属3D打印被认为是将来制造业的主导方向.金属粉末材料是金属打印的物质基础,同时也是3D打印技术发展的突破点.综述了3D打印金属粉体材料的研究现状,重点介绍了钛合金、铝合金、不锈钢、高温合金和镁合金等5种金属粉体材料在3D打印技术中的应用,并对金属粉体材料的运用进行总结和展望.     

第三代宽禁带功率半导体及应用发展现状

 近年来，以碳化硅和氮化镓为代表的第三代宽禁带功率半导体迅猛发展，已成为中国功率电子行业的研发和产业化应用的重点。抓住第三代宽禁带功率半导体的战略机遇期，实现半导体材料、器件、封装模块和系统开发的自主可控，对保障工业创新体系的可持续发展至关重要。在分析第三代宽禁带功率半导体重要战略意义的基础上，综述了其材料、器件研发和产业的发展现状，阐述了碳化硅及氮化镓器件在当前环境下的应用成果，剖析了第三代半导体行业存在的关键问题。建议在国家政策的进一步领导之下，发挥行业协会和产业联盟的桥梁和纽带作用，对衬底材料、外延材料、芯片与器件设计和制造工艺等产业链各环节进行整体支撑，引导各环节间实现资源共享、强强联合，上下游互相拉动和促进，形成一个布局合理、结构完整的产业链。     

我国虚拟制造技术发展策略浅析

文章论述了虚拟制造技术的概念、发展虚拟制造技术对制造业的影响以及我国虚拟制造技术的发展战略等三个方面的问题。