汽车材料及轻量化趋势

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韩维建,张瑞杰,郑江 等 著
图书标签:
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111559375
版次:1
商品编码:12136950
品牌:机工出版
包装:平装
丛书名: 汽车工程专业系列丛书
开本:16开
出版时间:2017-02-01
用纸:胶版纸
页数:262

具体描述

内容简介

  作为提高汽车燃油经济性的手段之一,轻量化并不是新鲜的技术名词。从20世纪70年代以来,汽车轻量化已经有了长足的发展。近几年,世界各地燃油经济性不断严峻的趋势,使汽车公司和零部件供应商进一步大力开展汽车轻量化研究,各种新材料、新技术层出不穷。应该注意的是,汽车轻量化不只是单纯的减重,必须同时考虑性能、工艺、成本等因素。单一材料很难同时满足各种汽车零部件的不同要求。因此,汽车轻量化的发展趋势是多种材料的混合使用。为了确保在恰当的部位使用合适的材料,工程人员有必要了解各种轻量化材料、加工工艺、相关的连接技术,以及优化技术。

作者简介

  韩维建博士,现任美国福特汽车公司亚太区研究与先进工程主管。自从1995年加入福特以来,在中国、泰国、印度、菲律宾和越南等国家,他组织和领导了众多的研究和技术项目,代表福特汽车公司参与由世界银行、亚洲发展银行资助的“亚洲清洁空气行动”。他在交通可持续发展系统分析、汽车轻量化、环境、能源、道路交通安全、政策制定、以及产学研结合等诸多领域都具有丰富的经验和研究成果。韩博士自2011年以来担任国际汽车工程师协会工程会议理事会成员。韩维建博士在俄克拉菏马州的塔尔萨大学获得机械工程博士学位(1997)和工程管理硕士学位(1990),他在四川大学获得金属材料工程的学士学位(1983)。他目前是上海交通大学的兼职博士导师,并在清华大学和重庆大学联合指导博士生。韩维建博士在2001年4月获太平洋地区经济理事会环境银奖,2002年9月获云南省国际合作类科技进步奖,2011年南京航天航空大学校长国际合作奖,2013年福特中国大使奖。韩博士在能源经济、生命周期分析、汽车排放控制技术和可替代能源技术等领域,发表和发布国际性论文、演讲、讲座等逾80篇次。

目录

丛书总序自序推荐序前言第1章 绪论11.1 汽车材料的发展历程11.2 汽车轻量化的驱动力及影响因素51.2.1 石油危机和油价51.2.2 燃油经济性法规71.3 汽车轻量化趋势101.3.1 轻量化材料101.3.2 汽车轻量化系统工程12参考文献14第2章 先进高强钢在汽车上的应用172.1 概述172.2 先进高强钢的发展202.3 发展先进高强钢的驱动力252.3.1 成本262.3.2 安全262.3.3 温室气体排放272.3.4 力学性能272.4 先进高强钢292.4.1 双相钢322.4.2 复相钢402.4.3 TRIP钢442.4.4 马氏体钢502.4.5 TWIP钢552.4.6 奥氏体不锈钢622.5 先进高强钢的应用662.5.1 先进加工工艺662.5.2 先进高强钢面临的挑战742.6 发展趋势792.6.1 第三代先进高强钢792.6.2 组织设计802.6.3 新工艺83参考文献88第3章 铝合金在汽车中的应用923.1 引言与概况923.2 铝合金的命名系统973.3 铝合金在汽车中的应用情况1013.3.1 按照应用部位分类1013.3.2 按照加工类型分类1043.4 铝合金应用后的轻量化效果1083.5 铝合金在汽车应用中的前景展望111参考文献112第4章 镁合金在汽车中的应用1154.1 引言1154.1.1 镁合金概述1154.1.2 镁合金对汽车轻量化的意义1184.2 镁合金在汽车工业中的应用1184.2.1 应用历史1184.2.2 应用介绍1204.3 镁合金在汽车应用上的局限性1244.4 汽车用镁合金的发展趋势126参考文献127第5章 塑料1315.1 车用塑料材料发展概述1315.1.1 塑料材料的制备1325.1.2 塑料的分类1345.1.3 塑料的特性及应用1435.1.4 塑料成型工艺1535.2 塑料材料在汽车轻量化上应用的典型案例1565.2.1 材料研究1565.2.2 结构设计1585.2.3 制造可行性分析1615.3 汽车用塑料发展趋势164参考文献166第6章 复合材料1706.1 复合材料在汽车中的应用1706.1.1 复合材料的种类及特点1706.1.2 复合材料在汽车中应用的历史和现状1736.2 汽车用复合材料的主要种类1756.2.1 热固性树脂基复合材料1756.2.2 热塑性树脂基复合材料1836.2.3 金属基复合材料1886.2.4 其他复合材料1946.3 汽车用复合材料面临的挑战及未来的发展方向1976.3.1 汽车用复合材料面临的挑战1976.3.2 汽车用复合材料未来的发展方向203参考文献204第7章 现代车身连接技术2067.1 概述2067.2 熔化焊接2077.2.1 电阻点焊2077.2.2 激光焊接2127.2.3 气体保护焊2167.3 固相连接2187.4 机械连接2217.4.1 自穿刺铆接2217.4.2 无铆钉铆接2237.4.3 自攻螺纹连接2267.5 结构胶粘接2287.6 金属/非金属材料连接方法简介2307.7 小结233参考文献235第8章 轻量化优化设计技术2378.1 概述2378.1.1 优化设计技术2378.1.2 轻量化优化设计分类2388.2 结构拓扑优化2388.2.1 结构优化分类2388.2.2 结构拓扑优化原理2398.2.3 轻量化拓扑优化应用案例2418.3 汽车用材优化2438.3.1 汽车用材背景2438.3.2 汽车用材趋势2448.3.3 汽车用材与性能间的关系2458.4 工艺设计优化2498.4.1 轻量化工艺设计概述2498.4.2 典型轻量化工艺2508.4.3 轻量化工艺优化应用案例2548.5 小结261参考文献261

前言/序言

  前  言  作为提高汽车燃油经济性的手段之一,轻量化并不是新鲜的技术名词。从20世纪70年代以来,汽车轻量化已经有了长足的发展。为了满足各国政府的安全法规、排放法规以及消费者对于个性化和舒适性的要求,各种零部件、子系统被逐步安装到汽车上。这导致在过去40年,汽车平均质量实际上在缓慢上升。近几年世界各地燃油经济性法规不断加严的趋势,使汽车公司和零部件供应商进一步大力开展汽车轻量化研究,各种新材料、新技术层出不穷。应该注意的是,汽车轻量化不只是单纯的减重,必须同时考虑性能、工艺、成本等因素。单一材料很难同时满足各种汽车零部件的不同要求。因此,汽车轻量化的发展趋势是多种材料的混合使用。为了确保在恰当的部位使用最合适的材料,工程人员有必要了解各种轻量化材料、加工工艺、相关的连接技术以及优化技术。  基于新颖、实用、系统的理念,本书第1章回顾了汽车用材料的组成与演变,以及汽车轻量化发展趋势,强调要系统地研发和推进轻量化。第2~6章覆盖了常用轻量化材料在汽车中的应用,包括高强钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料。由于这些材料必须连接在一起,因此各种连接技术是保证汽车结构整体性的关键。第7章介绍了多种用于汽车轻量化设计的连接技术。第8章讨论了优化设计技术在汽车轻量化中的应用。  参与本书编写的是一个比较“新”的博士团队,这一团队在汽车材料和轻量化方面累积了丰富的经验。 除了韩维建、张瑞杰、郑江以外,参加编写的还有黄诗尧、马秋、包祖国、石燕栋和石磊。每个人都尽力把自己对轻量化的理解和经验反映在本书的内容里面。将汽车轻量化的一些基础知识介绍给高校相关专业的学生和从事汽车轻量化工作的工程师,以及所有对汽车轻量化感兴趣的人。由于时间仓促和作者们的阅历局限,本书的不足之处在所难免,欢迎读者提出批评和修改意见。  韩维建丛 书 总 序作为《中国制造2025》战略部署的主要支点之一,汽车业持续、快速、健康的发展将为实现中国制造业强国目标奠定坚实的基础。面对中国汽车产业大而不强的现状,自主品牌汽车产业的发展壮大时不我待。重庆自主品牌汽车协同创新中心,依托国家“2011计划”,立足于重庆地区汽车产业的资源和优势,以我国自主品牌汽车发展重大需求为牵引,以体制机制创新为手段,探索我国汽车自主品牌的发展模式。中心面向国内自主品牌汽车产业,重点开展培养高端人才,汇聚优秀团队,研发核心技术,推广产业应用,整合优势资源,搭建交流平台等工作。重庆自主品牌汽车协同创新中心瞄准“节能环保、安全可靠、智能舒适”的国际汽车三大发展趋势,凝练学科发展方向,汇聚创新资源和汽车及相关领域的优势学科群,建立了全面涵盖汽车行业研究领域的创新团队。  为了满足汽车领域人才培养的多学科交叉性、行业化、工程化和国际化需求,重庆自主品牌汽车协同创新中心委托中心特别顾问、福特汽车亚太区技术总监韩维建博士作为本套“汽车工程专业系列丛书”的主编,组织多位具有多年国际知名汽车公司研发工作经验的专家和国内一线汽车领域的专家组成编写团队,立足汽车行业现有先进技术,紧跟国际前沿,把握创新特点,遴选汽车领域最新技术成果及发展方向,编写本套丛书。本套丛书的出版将为中国汽车领域高层次人才培养提供支撑。  书籍是知识传播的介质,也是人才培养及创新意识传承的基础。正如重庆大学建校宣言“人类之文野,国家之理乱,悉以人才为其主要之因”所阐释的,本套丛书秉承重庆自主品牌汽车协同创新中心人才培养方针,主要面向高校汽车相关学科的本科及研究生教学,同时也可为汽车行业工程人员提供参考。相信本套丛书会对我国汽车领域学科及行业产生积极良好的推动作用。  重庆自主品牌汽车协同创新中心  自  序  我国的汽车产业发展迅速,已经成为国民经济的支柱产业之一。随着家庭平均汽车保有量的迅速增长,汽车给整个社会带来的能源、环境、交通和安全的压力日益加大。尽管汽车在轻量化、电动化、排放控制技术和安全技术方面已经有了长足的进步,尤其是近几年互联网和通信技术在汽车的独立驾驶和智能化方向提供了极大的发展和创新的空间,但诸多的发展也给汽车产业带来无限的挑战和机遇。因此,行业的快速变化亟需培养一大批不仅懂专业技术,更熟悉跨界知识的创新型人才。  重庆大学汽车协同创新中心认识到人才培养的迫切需求,组织我们为新成立的汽车学院编写一套教材。参与这套教材编写的所有作者都身在汽车行业的科研和技术开发的第一线,其中大部分作者是近年海归的年轻博士。教材的选题经过专家在传统学科和新兴学科中反复论证和研讨,遴选了汽车行业面临紧迫挑战性的技术和话题。第一批教材有八本,包括《汽车材料及轻量化趋势》《汽车设计的耐久性分析》《汽车动力总成现代技术》《汽车安全的仿真与优化设计》《汽车尾气排放处理技术》《汽车系统控制及其智能化》《中国汽车二氧化碳减排路径》和《汽车制造系统和质量控制》。  这套教材的一个共同特点就是与国际发展同步、内容新颖。编著者对于比较传统的学科,在编写过程中尽可能地把最新的技术和理念包括进去,比如在编写《汽车材料及轻量化趋势》的过程中,不仅介绍了各种轻量化材料的特点和动向,而且强调了轻量化材料的应用必须系统地考虑材料的性能、部件的加工方法和成本。有些选题针对汽车行业发展的新的技术动向,比如《汽车安全的仿真与优化设计》主要介绍汽车安全仿真的模型验证和优化,这是汽车产品开发采用电子认证的必经之路;而《汽车系统控制及其智能化》概括了汽车的主要系统及其控制,以及智能化技术在各个系统中的应用,这些都是汽车自动驾驶的基础。  这套教材的另一个突出的特点是实用。比如一般汽车设计要求非磨损件的寿命是24万千米。《汽车设计的耐久性分析》着重介绍了汽车行业用于耐久性分析的主要工具和方法,以及这些方法的理论基础。这是进行汽车整车和零部件寿命耐久性正向设计的基础。随着环境保护的法规日益严格,汽车排放控制技术也在不断发展提高。汽车动力技术已经形成从化石燃料到其他燃料的多元化发展,《汽车尾气排放处理技术》和《中国汽车二氧化碳减排路径》介绍了排放控制技术的进程和法规实施的协调,以及达到法规要求的不同技术路线。汽车质量一直是热门话题,也是一个汽车企业长期生存的关键问题之一。《汽车制造系统和质量控制》介绍了现代汽车制造系统与质量控制的基本概念和实践。  本套丛书不仅对汽车专业的学生大有裨益,也可以作为汽车从业人员和所有对汽车技术感兴趣者的参考读物。由于时间有限,选题的范围还不全面。每本书的内容也会反映出作者的知识和经验的局限性。在此,真诚地希望广大读者提出意见,供我们不断修改和完善。  2016年8月5日
钢筋水泥的未来:城市建设与可持续发展 引言 自人类文明曙光初现,建造便与我们形影不离。从早期简陋的庇护所到如今拔地而起的摩天大楼,从崎岖蜿蜒的土路到纵横交错的高速公路网,我们赖以生存的城市和基础设施,无一不是由无数坚实的材料搭建而成。然而,随着人口的爆炸式增长和城市化进程的加速,我们对建造材料的需求也日益攀升,随之而来的资源枯竭、环境污染等问题,正成为悬在人类头顶的达摩克利斯之剑。 本书并非探讨交通工具的革新,而是聚焦于一个更为宏大且与我们息息相关的主题:城市建设与可持续发展。我们将深入剖析构成我们生活空间的基石——建筑材料的演变、现状以及未来趋势。这不仅关乎我们居住的舒适度与安全性,更承载着地球的未来。 第一章:物质的起源与演进:从自然到人造 在文明伊始,人类的建造活动受限于自然馈赠。泥土、石块、木材,这些朴素的材料构成了最初的聚落。我们追溯这些原生材料的特性,了解它们在不同地理环境下如何被智慧的祖先运用,如何塑造了古代城市的风貌。 随着技术的进步,人类学会了如何“炼制”材料。砖的出现,将泥土的易得性与更强的结构性结合;混凝土的诞生,更是建筑史上的里程碑,它赋予了我们前所未有的塑造能力。本书将详细介绍这些关键材料的发现过程、早期应用及其对古代建筑技艺的影响,例如埃及金字塔的严丝合缝,罗马斗兽场的宏伟壮丽,都离不开对这些早期材料的极致运用。 第二章:现代建筑的骨骼:钢筋、水泥与玻璃的时代 进入工业革命以来,钢筋混凝土与玻璃,成为了现代城市景观不可或缺的元素。它们以惊人的强度、塑性和经济性,支撑起鳞次栉比的高楼大厦,铺就了四通八达的交通网络。本章将深入探讨钢筋混凝土的配比科学、结构力学原理,以及玻璃在建筑采光、节能和美学方面的多重作用。 我们还会审视这些材料在不同时代的演变,从早期简单的水泥砂浆到现代高性能混凝土,从平板玻璃到Low-E节能玻璃。了解这些材料如何成为现代建筑的“骨骼”和“皮肤”,以及它们在城市扩张和人口集聚过程中扮演的关键角色。 第三章:可持续的呼唤:绿色建筑材料的崛起 然而,正如任何事物的繁荣都伴随着代价,传统建材的生产和使用也带来了巨大的环境压力。能源消耗、碳排放、资源掠夺,这些问题迫使我们重新审视材料的选择。本书将重点介绍绿色建筑材料的定义、分类及其重要性。 我们将探讨诸如: 可再生材料:竹材、木材(特别是经过可持续认证的),它们如何以低能耗、可循环的方式构建空间。 回收材料:利用废弃的建筑垃圾、工业副产品(如粉煤灰、炉渣)制成的再生骨料、再生砖等,它们如何变废为宝,减少填埋压力。 低碳材料:例如低水泥混凝土、生物基水泥等,它们如何在生产过程中显著降低碳足迹。 功能性材料:具有自修复、隔热、吸音、净化空气等特性的新型智能材料,它们如何提升建筑的使用性能和环境友好性。 我们将深入分析这些绿色材料的性能指标、应用案例以及推广面临的挑战,展望一个更加环保、健康的建筑未来。 第四章:智慧的整合:未来建筑材料的创新之路 可持续发展不仅是对材料本身的考量,更是对材料应用的智慧整合。未来的建筑材料将不再是孤立的个体,而是与技术深度融合的智能系统。 本章将聚焦于: 模块化与预制化:通过标准化、工业化的生产方式,提高建造效率,减少现场浪费,并方便材料的回收利用。 3D打印技术:探讨3D打印在建筑领域的应用,它如何实现复杂结构的设计自由度,减少材料损耗,并为个性化建筑提供可能。 智能传感与反馈:将传感器融入建筑材料,使其能够实时监测环境参数(如温度、湿度、光照),甚至材料本身的受力状态,并主动进行调节,实现能源的最优化利用。 生物材料与仿生设计:从自然界汲取灵感,利用生物技术或仿生原理,开发具有自生长、自修复能力的新型建造材料。 我们将探讨这些前沿技术如何颠覆传统的建造模式,如何构建更加智能、高效、低碳的城市空间。 第五章:政策、经济与社会:推动可持续建筑的合力 材料的革新并非一蹴而就,它需要政策的引导、经济的驱动和社会各界的共同努力。本书将审视: 政府的政策支持:绿色建筑认证体系、节能标准、税收优惠等,如何激励开发商和消费者选择可持续的建材。 市场的驱动力:消费者对健康环保生活方式的追求,以及企业社会责任的体现,如何促使绿色建材市场的发展。 教育与科普:普及可持续建筑理念,提升公众对新型建材的认知和接受度。 国际合作与交流:分享全球在可持续建筑材料领域的经验和技术,共同应对气候变化的挑战。 我们将分析这些非技术因素如何成为推动可持续建筑发展的关键推手,并探讨未来可能出现的瓶颈与机遇。 结语 “钢筋水泥的未来”不仅仅是关于材料的物理属性,更是关于我们如何用智慧和责任,去塑造一个更美好的生存环境。本书旨在唤醒我们对建造材料背后深刻内涵的认识,从每一次的砖瓦堆砌,到每一次的城市规划,都蕴含着对地球未来的承诺。让我们一起,用可持续的材料,构建一个更坚实、更绿色、更宜居的家园。

用户评价

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我对《汽车材料及轻量化趋势》一书中的一些关于材料耐久性和回收性的讨论感到尤为关注,因为这直接关系到汽车的长期使用成本和环境影响。书中并没有仅仅关注材料的“轻”,而是深入探讨了在轻量化的同时,如何保证材料的耐久性,以及在汽车报废后的回收处理问题。比如,对于铝合金的长期疲劳强度以及在不同环境下的腐蚀性能,作者都进行了详尽的分析,并且对比了不同牌号的铝合金在这些方面的表现差异。这一点让我非常满意,因为很多时候,过分追求轻量化可能会牺牲材料的寿命,或者在极端环境下表现不佳。此外,书中对不同复合材料的长期性能退化机制,例如水分侵蚀、紫外线照射对高分子基复合材料的影响,也进行了详细的阐述,并提出了相应的防护和加固措施。更让我感到耳目一新的是,作者在讨论回收性时,并没有停留在口号层面,而是深入分析了各种材料在回收过程中的难易程度、回收成本以及回收材料的再利用价值。比如,不同种类的塑料在回收时需要进行复杂的分类和处理,而金属材料的回收相对成熟,但不同合金的回收率也会有所差异。书中还探讨了“生命周期评估”(LCA)在汽车材料选择中的重要性,即从原材料的提取到最终的报废处理,对整个过程的环境影响进行量化评估。这种全面的视角,让我深刻认识到,真正的轻量化不仅仅是减轻车身重量,更是要实现环境友好和经济效益的统一。书中还提到了“设计可回收性”的概念,即在设计阶段就考虑材料的选择和连接方式,以便于未来的拆解和回收,这是一个非常前沿且重要的理念。

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《汽车材料及轻量化趋势》这本书在探讨未来汽车发展方向时,显得格外有前瞻性。我一直对新能源汽车的电池技术很感兴趣,而这本书恰好在材料轻量化与电池性能提升之间找到了巧妙的连接点。作者在书中详细阐述了如何通过优化电池包结构材料,例如采用更轻的铝合金框架、复合材料外壳,来减轻电池系统的整体重量,从而提升电动汽车的续航里程和操控性能。我尤其对关于结构电池包(Structural Battery Pack)的介绍印象深刻,书中不仅解释了这种设计理念,即电池包本身作为车身结构的一部分,从而节省了额外的结构件,而且深入分析了实现这一目标所面临的材料挑战,比如电池的热管理、碰撞安全以及维修便捷性等问题。作者还探讨了固态电池的发展趋势,以及对封装材料和电解质材料提出的更高要求。此外,书中还提及了利用轻量化材料来提升汽车的空气动力学性能,从而进一步降低能耗。例如,通过使用碳纤维复合材料制造更轻、更光滑的车身覆盖件,可以减少风阻。这让我意识到,轻量化不仅仅是减轻重量,更是多方面协同作用,共同提升汽车的整体性能。书中还探讨了智能材料在汽车领域的潜在应用,比如能够根据外界环境变化调整自身性能的材料,虽然目前还处于研究阶段,但其描绘的未来场景令人遐想。

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作为一名对汽车安全性能一直非常重视的读者,《汽车材料及轻量化趋势》一书并没有让我失望。相反,书中对安全性能与轻量化之间关系的深入剖析,让我重新认识了这个看似矛盾但实则相辅相成的关系。作者在书中花了相当大的篇幅来解释,如何通过采用更高强度、更先进的材料,例如超高强度钢(UHSS)和碳纤维复合材料,在减轻车身重量的同时,大幅提升车身结构的吸能和溃缩性能。我特别赞赏书中关于碰撞能量管理区域(Energy Absorbing Zones)的设计分析,作者详细阐述了不同材料在不同碰撞模式下(如正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞)的应力分布和变形特点,并说明了如何通过精密的材料选择和结构设计,将碰撞能量有效地引导和吸收,从而最大程度地保护驾乘人员的安全。书中还提到了“笼式车身结构”(Safety Cage)的概念,并详细解释了在采用轻量化材料时,如何通过优化笼式结构的刚度和强度,来确保乘客舱的完整性。我印象深刻的是,作者并没有回避使用高强度材料可能带来的加工难题,比如UHSS的焊接和成型技术,以及复合材料的连接和修复技术,而是详细介绍了当前主流的解决方案和未来的发展方向。此外,书中还涉及了行人碰撞保护方面的材料应用,比如在车辆前端采用吸能材料,以减小对行人的伤害,这让我感到非常人性化。

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这本书让我对汽车的“成本控制”与“技术创新”之间的辩证关系有了全新的认识。《汽车材料及轻量化趋势》的作者在书中并没有回避材料成本的问题,而是深入剖析了如何在追求轻量化的同时,实现成本效益的最大化。书中详细阐述了不同材料的成本构成,以及在不同应用场景下的成本效益分析。例如,虽然碳纤维复合材料的初始成本较高,但在某些高性能应用中,其轻量化带来的燃油经济性提升和性能优势,能够弥补其较高的材料成本。作者还探讨了如何通过优化生产工艺、批量化生产以及技术迭代,来降低新型轻量化材料的制造成本。我印象深刻的是,书中还提到了“总拥有成本”(Total Cost of Ownership)的概念,即不仅要考虑购车成本,还要考虑使用过程中的燃油消耗、维修保养费用以及报废时的残值等,并说明了轻量化材料如何通过降低使用成本,来提升车辆的整体经济性。此外,书中还探讨了政府的政策导向和市场需求对材料选择的影响,以及如何通过技术创新来满足不断变化的市场需求,并实现成本的有效控制。这种对经济效益的深入分析,让我看到了技术创新在汽车行业中扮演的重要角色。

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《汽车材料及轻量化趋势》这本书让我对汽车的制造工艺有了全新的认识。我一直以为材料的优劣决定了一切,但读完这本书,我才意识到,即使是最顶尖的材料,如果加工工艺不过关,也无法发挥其应有的性能。书中在介绍每一种新型材料时,都会详细阐述其对应的制造和加工工艺,比如碳纤维复合材料的预浸料工艺、缠绕工艺、模压工艺等,以及每种工艺的优缺点和适用范围。让我感到惊喜的是,作者还深入探讨了金属材料的连接技术,比如激光焊接、搅拌摩擦焊等,以及它们在轻量化车身制造中的应用,以及如何通过优化连接方式来提高连接强度、减少应力集中,并降低整体重量。书中还详细介绍了3D打印技术在汽车零部件制造中的应用,尤其是对于复杂形状的轻量化零部件,3D打印能够实现传统制造工艺难以达到的精度和自由度。我印象深刻的是,作者在讨论材料加工时,并没有回避能源消耗和环境污染的问题,而是积极探讨如何通过优化工艺流程、采用绿色制造技术,来降低生产过程中的碳排放和废弃物产生。书中还提到了“智能制造”的概念,即利用自动化、数字化技术,实现生产过程的智能化和柔性化,从而提高生产效率,降低成本,并保证产品质量。这种对生产工艺的细致分析,让我对汽车制造的整个链条有了更深刻的理解。

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这本书让我对汽车的 NVH(噪声、振动和声振粗糙度)性能有了更深入的理解,以及轻量化材料如何在这方面发挥作用。我之前以为减轻重量就一定会增加 NVH 问题,但《汽车材料及轻量化趋势》一书的作者却巧妙地将两者联系起来,并给出了令人信服的解决方案。书中详细阐述了不同材料的声学和振动特性,例如,某些复合材料本身就具有优异的隔音和减振性能,可以直接应用于车身内外覆盖件,从而减少外部噪声和发动机振动的传递。作者还分析了轻量化车身结构对 NVH 性能的影响,比如,更轻的车身可能更容易产生共振,但通过合理的结构设计和材料选择,例如增加阻尼材料的使用,可以有效地抑制共振,甚至实现更好的 NVH 表现。我印象深刻的是,书中提到了“声学包”(Acoustic Package)的概念,并详细介绍了如何通过组合不同材料,如隔音层、吸音层、阻尼层等,来构建一个高效的 NVH 控制系统。作者还探讨了在新能源汽车领域,如何解决电机和逆变器产生的电磁噪声问题,以及如何通过轻量化材料来优化散热系统,从而减少风扇噪音。书中还提到了“主动降噪”技术,以及轻量化材料在其中扮演的角色,比如更轻的扬声器支架可以提高音响系统的响应速度和精度。这种对 NVH 性能的细致分析,让我对汽车的舒适性有了更全面的认识。

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《汽车材料及轻量化趋势》这本书对我而言,不仅仅是一本技术手册,更是一次关于未来出行方式的深刻思考。作者在书中对汽车的“智能化”与“轻量化”之间的协同发展进行了详尽的阐述,让我看到了一个更加高效、可持续的交通未来。我一直对自动驾驶技术很感兴趣,而这本书则解释了轻量化材料如何为自动驾驶系统提供支持。例如,更轻的车身意味着可以承载更多、更重的传感器和计算单元,而不会显著增加整体能耗。书中详细分析了如何通过优化车身结构,为各种雷达、激光雷达、摄像头等传感器提供最佳的安装位置和信号传输路径。作者还探讨了在智能网联汽车领域,轻量化材料如何影响车辆的通信效率和安全性。例如,某些新型复合材料可能具有更好的电磁屏蔽性能,从而减少外部电磁干扰,确保车内电子设备的稳定运行。我印象深刻的是,书中还提到了“车路协同”的未来愿景,以及轻量化材料在其中可能扮演的角色,比如更轻便的车辆更容易实现快速充电和无线充电,从而提高整体交通系统的运行效率。此外,作者还探讨了轻量化材料在未来城市交通系统中的应用,例如在共享出行和微出行领域,对车辆的轻便性和能源效率提出了更高的要求。这种对未来趋势的把握,让我对汽车行业的变革充满了期待。

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《汽车材料及轻量化趋势》这本书在探讨汽车的“用户体验”时,也展现出了其独特的视角。我之前一直认为轻量化主要影响的是车辆的性能和操控,但这本书让我意识到,它对用户的舒适度和使用便利性也有着深远的影响。书中详细阐述了如何通过采用轻量化材料,来提升车辆的操控灵活性和制动性能,从而让驾驶者获得更轻松、更愉悦的驾驶感受。我特别赞赏书中关于“人体工程学”与轻量化材料结合的讨论。例如,更轻的车门能够方便用户开关,更轻的座椅能够提升乘坐舒适性,而更轻的后备箱盖则方便用户取放物品。作者还探讨了轻量化材料在降低车辆油耗和续航里程方面的作用,这直接关系到用户的用车成本和便利性。此外,书中还提到了轻量化材料在提升车辆的静谧性方面的影响,例如通过优化车身结构和使用隔音材料,来减少外部噪声的传入,从而为驾乘人员创造一个更安静、更舒适的乘车环境。我印象深刻的是,作者还探讨了轻量化材料在新能源汽车领域的应用,比如更轻的电池包可以提升续航里程,从而减少用户的充电焦虑。这种对用户体验的细致考量,让我对汽车的设计和制造有了更深的理解。

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这本《汽车材料及轻量化趋势》真是让我大开眼界,我原本以为汽车的轻量化只是简单地把钢换成铝,或者用一些更轻的塑料。但读完这本书,我才意识到这背后涉及到多么复杂的科学和工程决策!书中详细剖析了不同材料的特性,比如碳纤维复合材料的惊人强度重量比,以及它在高性能跑车上的应用。我印象最深的是关于镁合金的部分,它比铝合金还要轻,而且在某些领域具有独特的优势,书中不仅介绍了它的物理化学性质,还深入探讨了它的加工工艺和成本效益。让我感到惊喜的是,作者并没有回避材料选择的挑战,比如碳纤维的制造复杂性和高成本,以及镁合金的耐腐蚀性问题,而是详细分析了当前技术如何克服这些障碍,以及未来可能的研究方向。书中还引用了大量的实际案例,从经济型轿车到豪华SUV,再到新能源汽车,都给出了具体的材料应用方案和效果评估,这让我能够更直观地理解理论知识。比如,作者在介绍高强度钢(HSS)和超高强度钢(UHSS)时,并没有仅仅列出它们的屈服强度和抗拉强度,而是结合了碰撞安全性的要求,解释了在车身结构设计中,如何通过优化材料布局和连接方式,来实现轻量化和安全性的双重目标。甚至还提到了一些相对新兴的材料,比如金属基复合材料(MMC),虽然目前应用还不算广泛,但其潜在的应用前景让我想象到未来汽车制造的无限可能。整本书的叙述逻辑清晰,从基础的材料学原理,到宏观的行业趋势,再到微观的具体应用,层层递进,让我这个非专业人士也能逐渐领会其中的精妙之处。

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这本书让我对汽车的“可持续性”有了更深刻的理解,远不止是简单的“绿色环保”。《汽车材料及轻量化趋势》一书的作者在探讨轻量化时,将目光放到了整个汽车的生命周期,让我看到了一个更加全面的可持续发展理念。书中详细阐述了如何通过选择低碳排放的原材料、优化生产工艺,以及提高材料的可回收利用率,来降低汽车的整体环境足迹。我特别赞赏书中关于“循环经济”在汽车材料领域的应用讨论。作者不仅分析了不同材料的回收难度和成本,还提出了“设计可回收性”的理念,即从设计之初就考虑材料的选择、连接方式以及零部件的易拆解性,以最大化回收利用的可能性。我印象深刻的是,书中还提到了生物基材料在汽车领域的应用前景,例如利用植物淀碎等可再生资源制造的塑料和复合材料,以及它们在环保性能和可持续性方面的优势。作者还探讨了如何通过轻量化设计,来减少汽车在使用过程中的能源消耗,从而降低温室气体排放。此外,书中还提到了“碳补偿”和“碳中和”在汽车行业的实践,以及轻量化材料如何为实现这些目标做出贡献。这种对可持续发展的全面考量,让我意识到,真正的轻量化不仅仅是为了性能,更是为了地球的未来。

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书比较好,介绍类别全面

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习惯性好评。

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不错

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书不错,正版

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书比较好,介绍类别全面

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发货快,收到也快??

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很不错的书,引用文献都很新

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好评

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比较不错哈哈哈

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