新型材料在自动驾驶行业有何应用

发布时间：2019-01-15 16:35所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次

随着科技高速发展，各种新型材料正逐渐兴起如内嵌式富勒烯、发泡材料(空气凝胶)，并势必会融入生活，影响带动科技发展。为此下面文章将新型材料发展和其在交通工具驾驶自动化方面的应用综合整理，提出了在引入新型材料后自动化驾驶或将具有的优点，文章对其

　　随着科技高速发展，各种新型材料正逐渐兴起如内嵌式富勒烯、发泡材料(空气凝胶)，并势必会融入生活，影响带动科技发展。为此下面文章将新型材料发展和其在交通工具驾驶自动化方面的应用综合整理，提出了在引入新型材料后自动化驾驶或将具有的优点，文章对其他或可成为为自动化驾驶发展可能有帮助的材料进行了假设分析与讨论。

　　关键词:安全;轻量化;高精度;自动驾驶;新型材料

　　汽车轻量化技术以及新材料的应用已经成为了未来汽车制造的重要方向，轻型材料可以减轻车重，进而减少能耗，所以汽车的节能减排汽车轻量化是关键，这个改革也是汽车工业可持续发展的关键。

　　目前轻量化的材料在汽车制造中被大量的使用和替代以前笨重的材料，汽车轮毂有钢铁变为铝制，发动机也铝合金材料，防撞钢梁外面是塑料材质包裹。这些轻量化的技术需要新型材料的研发和应用，能够减少尾气的排放，减少车辆质量，对车辆的安全性和耐用性都有提升。在发生车祸时，侧梁会吸收大量的冲击能量，满足这一点，在高负荷下，侧梁应确保在一定范围内的均匀状态变形，如果使用富勒烯可以充分利用高强度钢的优点达到汽车轻量化的目的，使汽车重量降低，并能保证安全。

　　1轻量化

　　汽车的主要材质是钢铁，一般一辆汽车中主要由钢铁、塑料、铝合金构成，但是钢铁比重占65%，所以，轻型化发展是非常有潜力的，国际汽车品牌也都在进行可替换材料的研究，这有助于提高企业的竞争力。比如全部用铝合金代替钢铁就能使车体重量大大降低，而坚固度并不下降。比如最新研制的宝马i3的电动车，四年前已经大量生产，整体车重才250kg，这是一辆电动汽车，简直让人不敢相信。

　　所以，将来的车虽然会豪华舒适但是车重会轻量化。车身质量的减轻有助于节能环保，也保证了操控性。但是轻量化不是偷工减料，而是用更好的材料去代替一些材质，随着国六排放标准的出台，尾气问题就成了车企关注的问题之一，那么减重会不会影响汽车的安全性，高速状态下的驾驶稳定性，这些都是要考虑的问题。所以轻量化的路上还有好多困难。

　　2自动驾驶安全

　　自从ThyssenKrupp出世以来我们期待着有机结合设计和制造过程，以满足抗碰撞的要求，创新的结果最适合作为侧面梁在汽车的前后端，特别是在未来超轻钢的光机构。其初始抗拉强度为700米pa，液压成型可增至8米pa，相应的屈服点可由40米aP升至6米pa。a压成型薄壁管不仅可用作汽车底盘结构上的标准件ustenite对其所生产的各种截面的产品无需冷弯成型机，而是采用一套新的成型技术，然后由激光焊接而成。尽管边梁结构的形状较为复杂，在生上却只需经过几次成型工序即可完成，而TRIP钢仍能保持足够的残余成型能力来吸收碰撞事故中所产生的能量。

　　3高精度

　　3.1新兴材料工程的特征

　　重点应用于汽车轻量化上，新材料时多样化的，也是绿色环保的，可以回收利用的材料。

　　3.2新兴材料有哪些

　　(1)有趣的液态金属又叫金属玻璃，它是一种在低温熔炼时，即行固化的非晶态金属。(2)高档次的碳纤维复合材料。(3)精细工业陶瓷。(4)高分子材料。(5)超级的光电材料与器件:如新型的内嵌式富勒烯。相比于富勒烯单体的研究，科学家们对于富勒烯衍生物的应用前景给予更高的期待值。有专家提到，内嵌式富勒烯可作为原子钟的关键部件，既能缩小体积，又可提高定位精度。“内嵌富勒烯可使原子钟小到能够安装在芯片上，从而植入手机。

　　这种技术未来可控制无人驾驶汽车。”卢兴提出了一个假设，如果两辆汽车在一条乡间小路上相向而行，路面狭窄，对它们的定位精确到1米以内是不够的，但使用该芯片后有可能将精度提高到1毫米。近期，卢兴团队也做了自己的尝试。他们发现，碳笼内两个金属原子在一定温度下位置稳定，当温度发生变化并达到某个温度值时，金属原子会在碳笼里开始转动。

　　“利用金属富勒烯的这种特性，我们可以尝试设计纳米级的‘温度计’，可适用于更精细的机器温度的测定。”事实上，科学家已描绘出富勒烯家族的应用蓝图，但市场化落地却遭遇系列的“成长烦恼”。卢兴提道:“尽管科学家们已经知道，内嵌富勒烯在电子学、光学、电磁学、医药学等领域有广阔应用前景。

　　但研究金属富勒烯的学术门槛较高，制备工艺技术难度较大，量产化较难，因此市场化仍然很难落地。”虽然新型材料的应用距离普及与市场还有距离，但随着科技的进步，新兴材料一定会在将来的自动驾驶领域起主导作用，成为拓展汽车产业颠覆性创新驱动和巨大发展的推动力。

　　4结语

　　正如陈光祖先生说的那样，“没有新材料，新型汽车只是空谈”，自动驾驶技术也依赖于材料的革新。材料与技术相辅相成，互相促进，共同发展。

　　参考文献:

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　　相关期刊推荐：《机械工程学报》(半月刊)是机械工程类高学术水平英文期刊，创刊于1953年，秉承了中文版《机械工程学报》高学术水 平、高出版质量的办刊宗旨，着眼于加强国际学术交流，报道世界范围内机械工程领域及其交叉学科、新兴学科、边缘学科等领域具有创造性、创新性和重要意义的 高水平前沿基础研究、工程应用研究的最新科研成果。

　　

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