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世纪船舶轻量化
21 世纪船舶轻量化 1.0 目标。 1.1 船舶建筑师的目标一直是建造能够满足服务和任务要求的最轻船舶。速度和稳定性一直是轻量化结构的传统驱动因素。在当今的环境中，降低燃料消耗和随之而来的二氧化碳排放正成为船舶设计的主要要求。造船商历来依靠他们熟悉的材料系统和结构布置来满足重量目标。轻型造船材料，如高强度钢、铝和复合材料，给设计界带来了意想不到的挑战。本项目的目标是记录船舶轻量化的最佳实践，并提供解决当前缺陷的策略。 1.2 本研究将利用船舶结构委员会作为行业智囊团的独特地位来影响资源分配和政府政策。建造更轻的船舶将使美国和加拿大海军更加灵活，他们的快速渡轮更具成本效益。此外，轻型船舶结构有可能通过高技能工作振兴北美的造船业。 2.0 背景。 2.1 北美造船业在使用轻型造船材料生产海上结构方面有着悠久的历史。成熟的休闲游艇建造业创造了一支稳定、高技能的劳动力队伍和支持
激光增材制造的仿生轻量化设计...
如今，航空业面临着许多挑战。竞争加剧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性是激光增材制造 (LAM) 制造技术。然而，由于工艺新颖，仍然存在挑战需要应对，例如开发更多材料，特别是轻质合金，以及新的设计方法。因此，为了充分利用工艺潜力，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纳入一个设计过程，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。
“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。
轻量化提升城市空中交通
您未来交通运输的合作伙伴 Toray 拥有理想的定位，可帮助 eVTOL 设计师和制造商在当今打造经济高效的原型，并为未来的高效率生产做好准备。我们在传统航空航天以及新兴高性能工业和航空市场中拥有成功的合作伙伴关系，这为材料供应商在快速增长和市场动态不断变化的行业中提供了所需的信心。积极的合作正在推进并展示材料和工艺的成熟度。经过验证的热固性和热塑性材料种类繁多，为这个新兴但不断发展的市场中的应用提供了选择和灵活性。凭借全球分布的办事处和无与伦比的碳纤维供应链，我们可以确保您选择的材料随时随地可用。
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。
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。
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。
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。