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采用轻量化电动自行车底盘设计与优化
总之，对电动滑板车底盘设计和分析的研究突出了几个关键的改进领域，以优化性能、效率和耐用性。通过 SolidWorks 建模和 Ansys 分析，我们确定了关键挑战：重量过重、应力集中、耐久性、操控性和乘坐质量材料选择、缺乏优化解决这些领域对于未来设计开发更高效、耐用和用户友好的电动滑板车底盘至关重要。利用轻质、高强度的材料、优化几何形状和采用先进的模拟工具可以大大提高滑板车的行驶里程、操控性和使用寿命。
“汽车轻量化材料的创新……
摘要：近年来，汽车行业越来越注重轻质材料的开发和集成，以提高车辆性能、燃油效率和可持续性。本研究文章深入探讨了轻质材料的最新创新，包括先进的高强度钢、铝、镁和钛合金，以及碳纤维和玻璃纤维等复合材料。它还探讨了纳米材料和生物材料在汽车工程中的新兴作用。通过研究先进的制造技术、性能和安全考虑因素以及经济和环境影响，本研究全面分析了汽车领域轻质材料的当前趋势和未来前景。通过案例研究和实际应用，本文重点介绍了成功的实施，并确定了该领域的挑战和潜在突破。本研究旨在为行业专业人士、研究人员和政策制定者提供可行的见解和建议，以促进汽车工程的创新和可持续性。
汽车轻量化材料的优势与挑战：综述
摘要 - 汽车行业正在经历一场变革，以提高能源效率和减少排放。采用轻质材料（包括轻合金、高强度钢和复合材料）已成为提高能源效率和结构设计的关键战略。这篇综述文章探讨了轻质材料在汽车工程中的特性、机遇、挑战和未来前景。轻质材料具有提高燃油经济性、增强性能和可回收性等优势，而挑战则包括能源密集型生产、制造成本、材料集成、回收复杂性和安全考虑。本文讨论了轻质材料在各种车辆中的实际应用案例，强调了实施轻质材料所带来的切实好处。合作努力、创新制造技术和材料科学进步带来了光明的前景。尽管挑战依然存在，但轻质材料的潜在优势为更环保、更高效的汽车未来铺平了道路。
采用多层高阻尼碳纤维增强塑料贴片实现主动式小型 SAR S-STEP 卫星的轻量化设计
摘要：在发射环境中，卫星承受着严重的动态载荷。发射环境中的这些动态载荷可能导致有效载荷故障或任务失败。为了提高卫星的结构稳定性并使太空任务可靠地执行，必须有一个减少结构振动的加固结构。然而，对于有源小型SAR卫星，质量要求非常严格，这使得很难应用额外的结构来减振。因此，我们开发了一种碳纤维增强塑料（CFRP）基层压补片，以获得具有轻量化设计的减振结构，以提高S-STEP卫星的结构稳定性。为了验证基于CFRP的补片的减振性能，在试件级别进行了正弦和随机振动试验。最后，通过正弦和随机振动试验对带有所提出的基于CFRP的层压补片的S-STEP卫星的结构稳定性进行了实验验证。验证结果表明，基于CFRP的层压补片是一种有效的解决方案，可以有效降低振动响应，而无需对卫星结构设计进行重大更改。本研究开发的轻量化减振机制是保护振动敏感部件的最佳解决方案之一。
Claus Emmelmann、Maren Petersen、Jannis Kranz、Eric Wycisk，《利用激光增材制造 (LAM) 实现飞机工业的仿生轻量化设计》，Proc. SPIE 8065，SPIE Eco-Photonics 2011：面向绿色未来的可持续设计、制造和工程劳动力教育，80650L（2011 年 4 月 29 日）；doi：10.1117/12.898525
如今，航空业面临着许多挑战。日益激烈的竞争和资源短缺对未来的制造技术和轻量化设计提出了挑战。应对这些情况的一种可能方法是激光增材制造 (LAM) 制造技术。然而，由于工艺新颖，仍存在一些挑战需要应对，例如开发更多材料，尤其是轻质合金，以及新的设计方法。因此，为了充分利用工艺潜力，我们创建了创新的材料开发和轻量化设计方法。材料开发过程基于对温度分布与有效工艺因素的分析计算，以确定 LAM 工艺的可接受操作条件。通过将结构优化工具和仿生结构整合到一个设计过程中，我们实现了一种极轻量化设计的新方法。通过遵循这些设计原则，设计师可以在设计新飞机结构时实现轻量化节省，并将轻量化设计推向新的极限。
铁路车辆轻量化材料选择的多准则决策方法
摘要：本文使用四种不同的多标准决策方法 (MCDM) 并比较材料的排序，从三种不同的钢和三种铝基材料中选出最适合铁路货车的材料。我们分析了：双相 600 钢、相变诱导塑性 (TRIP) 700 钢、孪生诱导塑性 (TWIP) 钢、铝 (Al) 合金、Al 6005-T6 和 Al 6082-T6 以及具有闭孔的多孔铝结构。使用了四种不同的 MCDM 方法：VIKOR、TOPSIS、PROMETTHEE 和加权聚合和乘积评估法 (WASPAS)。MCDM 分析中使用的关键材料特性包括：密度、屈服强度 (YS)、抗拉强度 (TS)、YS/TS 比、杨氏模量 (YM)、成本和耐腐蚀性 (CR)。研究结果表明，根据设置标准，铝及其合金被证明是最合适的材料。先进钢材也获得了良好的排名，使其成为有效的选择，仅次于轻质铝合金。根据所使用的 MDCM 方法，多孔铝表现不佳，主要是因为多孔结构通常表现出明显较低的强度。
考虑到稳健的轻量化设计和数字孪生...
摘要 本文介绍了具有测量错位的疲劳关键焊接结构的稳健性优化和通用的稳健设计程序。在工程设计中考虑不确定性、稳健性和多标准决策的动机来自于日益增长的可持续性要求。车辆的轻量化设计可以减少二氧化碳排放并提高能源和材料效率，但焊缝的疲劳通常会限制重量的减轻。制造质量会影响焊缝的疲劳强度，通过量化制造质量和使用稳健设计方法，可以满足日益增长的可持续性要求，同时考虑技术和经济约束。表示实际测量的几何形状与疲劳寿命之间关系的代理模型可用作运行期间的数字孪生。
轻量化提升城市空中交通
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外部评估报告《未来轻量化桥梁技术研究》
・我们在基本设计中设计了导体板部分，并确认与铝焊接结构相比，使用 1/1 比例的 CFRP 可以减轻桥体重量 25% 以上。针对这个结果，我们设计了一个导体板模型（简化模型）来进行测试。 ・此外，我们设计了连接机构和接头模型，并获得了连接机构的详细设计和制造前景，其静态强度和抗疲劳性能等于或高于铝焊接结构。