上海交通大学：《材料工程导论》课程教学资源（作业展示）汽车发展与材料进步

汽车发展 & 材料进步 一一第1组成员：陆慧媛，吉鸿韵 鞠隆龙，邱增城，冯时

——第1组成员：陆慧媛，吉鸿韵 鞠隆龙，邱增城，冯时 汽车发展 & 材料进步

汽车发展与材料进步 ·未来汽车对材料的要求 ·目前的新材料在汽车上的应用 ·目前的材料加工技术在汽车上的应用

汽车发展与材料进步 未来汽车对材料的要求 目前的新材料在汽车上的应用 目前的材料加工技术在汽车上的应用

朱来汽车对材料的要求 MT-O90LC

汽车主体部分（车身， 玻璃 轻量化高强度 多功能

汽车主体部分（车身，玻璃）  轻量化 高强度 多功能

车身轻量化 ·汽车轻量化，是指要在保证汽车的强度和安全性能的 前提下，尽可能多地降低汽车的整备质量，从而提高 汽车的动力性，减少燃料消耗以降低排气污染。 ·目前，车身轻量化发展主要有两个方向，一个是优化 汽车框架结构；一个是在车身制造上采用轻质材料。 第一种方法的主要途径是利用有限元法和优化设 计方法进行结构分析和结构优化设计，以减小车身骨 架、发动机和车身钢板的质量。 第二种方法在目前看来应该是车身轻量化的主流， 而且针对规模化生产的需要，已经有很多种轻质材料 已应用于车身制造工业，比如高强度钢、铝、铝合金 和碳纤维等等

 汽车轻量化，是指要在保证汽车的强度和安全性能的 前提下，尽可能多地降低汽车的整备质量，从而提高 汽车的动力性，减少燃料消耗以降低排气污染。  目前，车身轻量化发展主要有两个方向，一个是优化 汽车框架结构；一个是在车身制造上采用轻质材料。  第一种方法的主要途径是利用有限元法和优化设 计方法进行结构分析和结构优化设计，以减小车身骨 架、发动机和车身钢板的质量。  第二种方法在目前看来应该是车身轻量化的主流， 而且针对规模化生产的需要，已经有很多种轻质材料 已应用于车身制造工业，比如高强度钢、铝、铝合金 和碳纤维等等。 车身轻量化

高强度 ● 车身材料高强度保证了汽车安全性，然而提高 材料强度与轻量化在一定程度上又是矛盾 的，因而我们只能在保证强度的基础上选择更为 轻薄，方便的材料。 ·目前，具有潜力的材料大致有 ·增强型碳纤维 ·新型高强度钢 ·新型塑料 ·铝合金、镁合金

高强度  车身材料高强度保证了汽车安全性，然而提高 材料强度与轻量化在一定程度上又是矛盾 的，因而我们只能在保证强度的基础上选择更为 轻薄，方便的材料。  目前，具有潜力的材料大致有  增强型碳纤维  新型高强度钢  新型塑料  铝合金、镁合金

铝合金 镁合金 塑料 高强度钢 比重：/c=3 铝2.7 镁1.74 0.83-2.2,当为泡 钢和铁7.8 沫时，密度0.010- 0.050 强度、硬度 较高 低，强于塑料 低 高 导热性 高 高 低 较高 耐热性 较低 低 低 高 吸能性 较高 高 高 较低 减振降噪 较高 高 较高 低 耐腐蚀性 高 较低 较高 低 成型性 较高 高 高 较高 尺寸稳定性 高 高 低 高 回收再利用 100% 100% 较低 100% 成本 较高 较高 低 较高 地球储里 丰富 丰富 丰富 丰富 其它 抗电磁干扰性高 透明性高、绝缘性 高、易燃烧、易老 化

玻璃 多功能能化 1抬头显示 利用光学反射，驾驶员不必低头就可以看到 车辆信 2.可控调光 根据外部光线强度自动改变玻璃透明度

玻璃 多功能能化 1.抬头显示 利用光学反射，驾驶员不必低头就可以看到 车辆信息 2.可控调光 根据外部光线强度自动改变玻璃透明度

3.憎水玻璃 a.玻璃表面涂覆烷氧基 未涂DBM 已涂DBM 硅盐类、烷氧基聚合物等 降低玻璃表面自由能 Ordinary float glass Pilkington ActivT hydrophilic self-cleaning glass b.纳米工艺

3.憎水玻璃 a.玻璃表面涂覆烷氧基 硅盐类、烷氧基聚合物等 降低玻璃表面自由能 b. 纳米工艺

动力系统 ·发动机曲轴材料要求： 高抗拉强度、高疲劳强 度、高硬度、高耐磨性 ·可能应用的材料： (1)奥氏体等温淬火球 状石墨钢 (2)新型铝合金复合材 料

动力系统  发动机曲轴材料要求： 高抗拉强度、高疲劳强 度、高硬度、高耐磨性  可能应用的材料： （1）奥氏体等温淬火球 状石墨钢 （2）新型铝合金复合材 料