汽车工程材料复习资料剖析
汽车工程材料复习
汽车工程材料复习工程材料的定义分类:工程材料是指具有一定性能的在特定条件下能够承担某种功能被用来制取零件和元件的材料。
按材料的化学组成分类(1)金属材料(2)无机非金属材料(3)高分子材料(4)复合材料1.汽车运转材料的定义?包含哪些?汽车运行材料是指汽车运行过程中使用的燃料,润滑材料,轮胎,冷却液,制动液等2.汽油的主要性能指标包含?(p1)蒸发性,抗爆性,安定性,防腐性和清洁性等3.我国汽油划分的标准及种类(p3)汽油的牌号就是以汽油的抗爆性(辛烷值)分割的。
牌号越大,辛烷值越高,抗爆性越不好、。
目前存有90,93,95,97等几个牌号。
4.汽油选用原则及使用不当造成的问题(p3)汽油采用的原则:汽油的采用必须根据汽车采用表明所推荐的牌号,并融合汽车采用的条件,以发动机不产生爆裂为前提。
在通常情况下,发动机的压缩比就是挑选汽油牌号的主要依据。
压缩比越大,所选牌号越高。
在发动机不产生爆裂的前提下应尽量选择低牌号的汽油。
若辛烷值过高,就可以并使发动机产生爆裂;如果辛烷值过低,不仅可以导致经济上的浪费,还可以因为低辛烷值汽油起火快,冷却时间短,而使热切换功率不充份,同时还可以因排放量废气温度过低而损坏气门或排气门座。
5.柴油的主要性能指标?(p4)柴油的主要性能指标包括低温流动性,黏度,燃烧性能,蒸发性,防腐性和清洁性等。
5.柴油机与汽油机的主要区别?压缩比:柴油机压缩比比较大熄灭方式:柴油机就是压燃,汽油机就是熄灭用途:柴油机主要用于卡车以及大型客车等需要大动力的车型,而汽油机主要用于轿车等以速度为主的车型。
所用燃料:柴油机用柴油,汽油机用汽油6.有发展前景的汽车替代燃料主要包括:醇类、天然气、电能、液化石油气、氢气等7.汽车润滑材料包括哪几类?(p12)包括机油,车辆齿轮油,润滑脂8.汽车轮胎的分类(p41)轮胎的分类按照内胎充气压力大小分成:高压轮胎,扰动轮胎,超低压轮胎。
按用途分类:轻型乘用汽车轮胎(轿车),载重及公共汽车轮胎,矿山及工程机械用轮胎,特种车辆用轮胎。
汽车专业物理知识点总结
汽车专业物理知识点总结汽车是由许多不同的物理原理和现象相互作用而成的复杂系统。
汽车工程师需要深入理解这些物理知识点,才能够设计和制造出安全、高效的汽车。
本文将总结汽车专业涉及的物理知识点,包括运动学、动力学、热力学、材料力学等内容。
运动学运动学是研究物体运动状态和运动规律的一门学科,是汽车工程中不可或缺的基础知识。
汽车的运动可以分为直线运动和转动两种情况,其中直线运动包括匀速直线运动、变速直线运动等。
而汽车的转动主要涉及车轮的转动以及车辆的转弯等情况。
汽车的运动学知识在汽车的悬挂、转向、车辆控制系统等方面起着重要作用。
动力学动力学是研究物体受力后的运动状态和变化规律的一门学科。
在汽车工程中,动力学知识主要涉及到汽车的加速、制动、牵引等方面。
汽车在行驶过程中会受到许多不同的力的作用,包括发动机产生的牵引力、制动器产生的制动力、阻力、重力等。
汽车工程师需要深入了解这些力的作用机理,才能够设计出安全可靠的汽车。
热力学热力学是研究热能和热工相互转化的一门学科。
在汽车工程中,热力学知识主要涉及到汽车的散热系统、发动机的燃烧过程等方面。
汽车在行驶过程中会产生大量的热能,如果不及时散热,就会导致引擎过热而损坏。
因此,汽车工程师需要深入了解热力学知识,设计出高效的散热系统,保证汽车的正常运行。
材料力学材料力学是研究材料受力后的变形和破坏规律的一门学科。
在汽车工程中,材料力学知识主要涉及到汽车的材料选择、结构设计等方面。
汽车的各个零部件需要能够承受各种不同的力的作用,因此需要选择合适的材料,并合理设计结构,以确保汽车的安全性和可靠性。
汽车工程师需要深入了解材料力学知识,才能够设计出轻量化、高强度的汽车零部件。
电磁学电磁学是研究电荷、电流和磁场相互作用的一门学科。
在汽车工程中,电磁学知识主要涉及到汽车的电气系统、发动机的点火系统等方面。
汽车的电气系统是汽车正常运行的重要组成部分,包括电池、发电机、线路、开关等。
汽车工程师需要深入了解电磁学知识,设计出可靠的电气系统,保证汽车的正常运行。
汽车材料知识点总结
汽车材料知识点总结一、汽车金属材料1.1 钢材:汽车中使用的钢种类繁多,按其强度可分为普通钢、高强度钢和超高强度钢等。
其中,高强度钢能够减轻车身重量,提高汽车的燃油经济性和安全性。
1.2 铝合金:铝合金是轻量化的首选材料之一,汽车轻量化是当前汽车工程的一个重要发展方向,铝合金的应用将有效减轻汽车重量,提高燃油经济性。
1.3 镁合金:镁合金是轻量化材料的优秀代表,具有轻质、高比强度、耐热性等优点,适合用于汽车零部件的制造。
1.4 钛合金:钛合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,适合用于高端汽车零部件的制造,如发动机零部件、制动系统零部件等。
二、汽车塑料材料2.1 聚丙烯(PP):聚丙烯具有优异的抗冲击性和耐化学腐蚀性,广泛应用于汽车内饰件、外饰件等零部件。
2.2 聚碳酸酯(PC):聚碳酸酯具有优良的透明度和耐冲击性,适用于汽车车灯、后视镜外壳等透明零部件。
2.3 聚酰胺(PA):聚酰胺具有良好的机械性能和耐磨性,适用于汽车传动系统、悬挂系统等零部件。
2.4 聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯具有优良的加工性和表面光泽,适用于汽车内饰件、包装件等零部件。
三、汽车橡胶材料3.1 橡胶密封件:汽车密封件主要采用氟橡胶、丁腈橡胶等材料,用于汽车发动机密封、悬挂系统密封、车门密封等。
3.2 橡胶减振件:汽车减振件主要采用丁腈橡胶、天然橡胶等材料,用于汽车悬挂系统、发动机悬置系统等。
3.3 橡胶管件:汽车水管、油管、气管等管件主要采用氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶等材料。
四、汽车玻璃材料4.1 强化玻璃:在汽车行业应用最广泛的是强化玻璃,主要用于安全玻璃、挡风玻璃、车窗等。
4.2 复合材料玻璃:如夹层玻璃,主要用于车身结构的玻璃零部件。
五、汽车复合材料5.1 碳纤维复合材料:碳纤维具有极高的比强度和模量,用于汽车车身结构、悬挂系统等。
5.2 玻璃纤维复合材料:玻璃纤维复合材料具有良好的冲击吸收能力和成形性,用于汽车外饰件、包围件等。
汽车试验学期末复习资料
汽车试验学期末复习资料随着人们生活水平和消费观念的提高,汽车已成为人们生活不可或缺的交通工具之一。
对于汽车工程专业的学生而言,汽车试验是非常重要的一项知识。
它能够让我们了解汽车的参数和性能,从而为汽车的设计和改进提供有力的支持。
现在,让我们来回顾一些汽车试验的知识要点,以备期末考试之用。
第一部分:汽车试验概述汽车试验是指对汽车进行各种测试、分析和评估的过程。
它可以包括车辆性能、安全性、经济性、环保性、静态和动态底盘试验等方面的内容。
汽车试验的方法有很多,例如国家标准试验、功能试验、功能整车试验、客观中立模拟试验等。
在进行汽车试验之前,我们需要清楚地了解试验的目的和方法,制定相应的试验计划并选择适当的试验设备和工具。
第二部分:车辆性能试验车辆性能试验是评估汽车性能的一个重要环节。
它可以包括加速、刹车、悬挂、转向、车身稳定性、巡航能力等方面的内容。
其中,常用的试验方法包括加速性能试验、制动试验、制动距离试验、悬挂试验、方向稳定性试验等。
在进行车辆性能试验时,我们需要了解试验设备的规范、试验过程的操作技巧以及数据处理和分析的方法。
第三部分:汽车安全试验汽车安全性是用户购买汽车时最为关注的一个方面。
汽车安全试验是一种通过模拟操作中的实际情况,评估汽车在安全性能方面的能力的方法。
汽车安全试验最常见的内容包括碰撞试验、侧面撞击试验、翻滚试验等。
进行汽车安全试验时,需要向车辆施加一定的经过科学计算的力,以测量车辆在不同条件下的变形情况和安全性能指标。
第四部分:汽车经济性试验汽车的经济性试验是评估汽车燃料消耗量的一个重要环节,它可以通过模拟实际使用情况来测量车辆的平均油耗和综合油耗。
常用的试验方法包括标准燃料消耗试验、平均油耗试验、综合油耗试验等。
在进行汽车经济性试验时,需要严格遵循相关规范和标准,确保试验结果的准确性和可靠性。
第五部分:汽车底盘试验汽车底盘试验是汽车试验的一个重要组成部分,它主要涉及底盘工况模拟和底盘性能测试。
汽车工业中的材料科学与工程
汽车工业中的材料科学与工程随着社会的不断发展,汽车工业逐渐成为了人们生活中不可缺少的一部分。
汽车的质量和性能直接关系到人们的生活品质和安全,而汽车工业中的材料科学与工程则是决定汽车质量的关键因素之一。
本文将从汽车工业中的材料科学与工程角度出发,揭示现代汽车的材料科技与工程技术。
一、汽车材料的分类汽车材料主要可分为金属材料和非金属材料两大类。
金属材料包括钢、铝、铜、铝镁合金、钛合金和镁合金等,而非金属材料则包括由复合材料制成的材料。
1、钢钢是一种铁碳合金,其主要成分是铁和一些碳组成的混合物。
由于钢具有较高的强度和可塑性,因此被广泛应用于汽车制造中。
2、铝铝是一种轻金属,具有密度小、强度高、导热性好、耐腐蚀等多种优良性能。
在现代汽车制造中,铝被广泛应用于汽车车身和发动机等结构件中。
3、复合材料复合材料指由不同的材料通过机械、化学或物理的方式结合起来的材料。
这种材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优良性能,在汽车工业中也得到了广泛的应用。
二、汽车工业材料应用技术的发展随着汽车工业的不断发展,材料应用技术也迅速进步。
下面列举几种目前在汽车工业中比较受欢迎的技术。
1、焊接技术对于汽车的制造而言,焊接技术是必不可少的。
现代焊接技术已经发展到了自动化的程度,比如采用可编程控制器和机器人等技术,使得焊接生产线的效率和质量都得到了大幅提升。
2、热处理技术在汽车制造中,对于金属材料而言,热处理技术是一种必不可少的技术手段。
通过对金属材料进行高温处理,可以改善其微观结构,提高其硬度、强度和耐蚀性等性能。
3、材料精密加工技术在制作汽车零部件时,材料的精密加工技术是至关重要的。
如今,随着机械加工技术和数控技术的不断发展,高精度数控加工技术已经得到了广泛的应用。
这种技术可以使得零部件的尺寸精度得到控制,从而满足汽车制造中对精度、质量的严格要求。
三、汽车工业中材料科学与工程的发展趋势随着汽车行业的发展,汽车所需的材料科学与工程领域也在不断拓展。
汽车工程材料1
图1-7低碳钢的σ-ε曲线
塑性材料:断裂前有明显的塑性变形,称为
塑性断裂,塑性断裂的断口呈“杯锥”状。如低碳钢。
脆性材料:在断裂前未发生明显的塑性变形,
为脆性断裂,断口是平整的。如铸铁、玻璃等。
不同类型的材料,其σ-ε曲线有很大差 异。反映出其所具有不同的抗拉性能特点。
2.材料的弹性指标
(1)弹性模量E 表征了材料抵抗弹性 变形的能力,也称之为刚度。 E=σ/ε=tanα (MPa) 式中,σ为弹性变形阶段的应力,ε为 相应的应变,tanα为拉伸曲线的斜率。
3.材料的低温冲击性能
材料韧性状态变为脆性状态的温度TK称
为该材料的脆性转变温度。
材料冲击韧性与温度有关。
(四)疲劳强度
承受交变应力的零件,在工作应力低于材料的屈服 强度的情况下较长时间工作时,会产生裂纹或突然断裂, 这种现象称为疲劳失效或疲劳破坏。 疲劳失效原因分析:由于材料表面或内部存在有划 痕、尖角、夹杂等缺陷,这些有缺陷部位的局部应力大 于屈服点,会产生局部变形引起微裂纹,成为疲劳源, 随着应力循环次数的增加,微裂纹逐渐扩展,使零件承 载的横截面大大减少,以至于不能承受荷载而突然断裂。 可以通过疲劳试验,绘制疲劳曲线进行测定。
布氏硬度的表示方法规定为:
符号HBS和HBW前面的数值为硬度值,符号 后面按以下顺序表示试验条件:压头球体直径 (㎜)、试验荷载(Kg· f)、试验荷载保持时 间(S)(10~15S不标注)。 例120 HBW10/1000/30
实验测量d—查表—硬度
2.洛氏硬度
洛氏硬度采用直接测量压痕深度来确定 度值的。试验原理如图1-9A&1 - 9B所示。 我国常用的是HRA、HRB、HRC三种,试 验条件及应用范围见表1-2。 洛氏硬度值的表示方法规定为:硬度符 号前面注明硬度值,例如52HRC、70HRA。 在硬度和强度之间,存在着一定的换算 关系,如表1-3所示。
大学生车辆工程知识点总结
大学生车辆工程知识点总结一、汽车结构1.1 汽车的整体结构汽车的整体结构主要包括车身、底盘、动力系统、悬挂系统、制动系统、转向系统、电气系统等。
其中,车身是汽车的主要机构,起支撑、保护和装载各个系统的作用。
底盘是汽车的承载结构,支撑车身及其他附加部件。
动力系统包括发动机、变速器、传动装置和驱动桥等,是提供汽车动力的组成部分。
悬挂系统是汽车行驶时对路面不平和汽车转向时产生的横向力具有很强的承受和减震能力。
制动系统主要包括制动器和制动控制装置,目的是使汽车在运行过程中能够平稳、及时地停车。
转向系统主要负责汽车方向的变换以及转向力的传递。
电气系统提供汽车的电力供应和控制。
1.2 发动机发动机是汽车最重要的动力来源,通常分为燃油发动机和电动发动机。
燃油发动机通常分为汽油发动机和柴油发动机,根据不同的工作原理和燃料的不同有着不同的结构和工作过程。
而电动发动机则使用电能来驱动汽车,工作模式更环保。
1.3 变速器变速器是汽车动力传动系统的一部分,主要功能是改变发动机输出的转速和扭矩,以使汽车匹配不同的车速和工况。
目前汽车常见的变速器有手动变速器和自动变速器两种类型,其工作原理和结构都是不同的。
1.4 悬挂系统悬挂系统是汽车的重要组成部分,主要起到支撑和减震的作用。
通常由弹簧、减震器、横拉杆、纵拉杆和转向节等组成。
1.5 制动系统制动系统是汽车安全的重要保障,用于实现汽车行驶状态下准确、平稳地减速和停车。
主要由制动器和制动辅助系统组成。
1.6 电气系统电气系统是汽车的重要组成部分,主要包括汽车的电瓶、发电机、起动机和各种传感器。
1.7 车身车身是整辆汽车的结构基础,主要由车架和外观构件组成。
二、汽车设计原理2.1 空气动力学原理空气动力学原理是汽车设计中的重要基础,它涉及到车辆在运动时所受到的空气阻力、升力、干扰等问题。
在汽车设计中,需要考虑空气动力学效应对车辆行驶的影响,进而进行流体力学分析和设计优化。
2.2 动力学原理汽车在行驶过程中需要克服来自地面阻力、空气阻力、重力和惯性力,而这些力的作用是由车辆的动力系统提供,因此需要考虑动力系统的参数和性能来满足车辆的动力需求。
汽车材料与成型技术复习提要
汽车材料与成型技术复习提要一、金属的力学性能及晶体结构1.金属材料强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念。
2.金属材料强度的两个重要指标:屈服强度和抗拉强度极限。
其中屈服强度极限是具有屈服现象材料所特有的强度指标,也是塑性材料的强度设计指标。
抗拉强度极限是脆性材料的强度设计指标。
3.细化晶粒是提高金属力学性能的有效方法,在铸造生产中常用的细化晶粒的方法有提高过冷度、变质处理和振动。
4.耐磨性越好,硬度就越高,而硬度越高不一定耐磨性越好。
5.在铁碳合金平衡结晶过程中,只要碳的质量分数大于0.0218的合金冷却到727℃时,剩余的奥氏体都将发生共析反应。
6.铁碳合金中的共析组织P是珠光体,是由片状铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
7.室温下,金属晶粒越细,则强度硬度越高,且塑性韧性也越高。
8.铜、铝等有色金属材料,均为面心立方晶格,铁碳合金中,奥氏体具有面心立方晶格类型,其塑性好。
9.奥氏体:碳溶解在γ-铁中所形成的间隙固溶体。
10. 铁素体:碳溶解在α-铁中所形成的间隙固溶体。
11.固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度和硬度升高的现象。
二、钢的热处理1.热处理:经过通过加热、保温和冷却的操作,在不改变或很少改变材料的化学成分并能改变钢的组织和性能的工艺。
2.热处理的主要目的:(1)提高钢的力学性能;(2)改善钢的工艺性能。
3.整体热处理:退火、正火、淬火、回火。
表面热处理包括表面淬火和化学热处理(渗碳、渗氮)。
4.淬火的目的主要是提高钢的硬度和强度,提高耐磨性。
5.回火的目的是消除淬火钢的脆性,提高韧性,调整硬度,消除内应力,稳定尺寸。
6.40钢、45钢等材料,典型的热处理工艺是淬火+高温回火,简称调质处理,使其获得良好的综合机械性能。
7.表面淬火工艺通常作为机械加工中的最终处理。
8.不是所有热处理工艺的加热温度均应超过AC1线,比如回火、去应力退火等热处理工艺,加热温度均低于AC1线。
9.有很多车型中用45钢制造齿轮和轴,比如用45钢制作的凸轮轴锻件,在机械加工前通常要采用正火热处理。
汽车材料复习资料
汽车材料基础知识1、金属材料的力学性能指的是什么?主要有那些指标来衡量?答:在外力作用下,材料所表现出来的一系列特性和抵抗破坏的能力称力学性能。
材料的力学性能指标分为强度、塑性、硬度,冲击韧性和疲劳强度等。
2.什么是弹性变形?什么是塑性变形?答:随着载荷的存在而产生、随着载荷的去除而消失的变形称为弹性变形。
载荷卸掉后形变不能恢复的变形称为塑性变形。
3.什么是强度?什么是塑性?衡量这两种性能的指标有哪些?各用什么符号表示?答:金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。
根据载荷的不同,可分为抗拉强度bσ,抗压强度bcσ、抗弯强度bbσ、抗剪强度bτ和抗扭强度tτ等几种。
材料经受较大塑性变形而不破坏的能力称为塑性,用断后伸长率δ和断面收缩率ψ来表示。
4.什么是硬度?HBW、HRA、HRB、HRC各代表什么方法测出的硬度?答:硬度是材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力,也可以说是指金属材料抵抗比它更硬物体压入其表面的能力。
HBW布氏硬度;HRA、HRB、HRC都是洛氏硬度,只是压头以及总载荷不同:压头分别是金刚石圆锥、1/16钢球、金刚石圆;总载荷分别为60 kgf、100 kgf、150 kgf。
5.什么是冲击韧性?用什么符号表示?答:材料抵抗冲击载荷作用的能力称为冲击韧性。
用冲击韧度 k(J/m2)表示。
6.什么是疲劳现象?为什么金属的疲劳破坏具有很大的危险性?答:当零件在交变载荷作用下,在应力远低于该材料的强度极限,甚至低于屈服极限时也会发生断裂,这种现象称为金属的疲劳,由此引起的断裂称为疲劳断裂。
由于断裂通常发生在零件的使用过程中,且都不会出现明显的塑性变形,断裂时突然发生的,所以具有很大的危险性。
据统计,损坏的机械零件中,有80~90%是由于金属的疲劳造成的。
7.汽车钢板弹簧在长期工作后突然断裂属于哪类问题?与材料的哪些性能有关?答:属于疲劳断裂。
主要与材料的疲劳强度有关。
8.什么是金属材料的工艺性能?它包括哪些具体的性能?答:工艺性能,是指材料在各种加工过程中所表现出来的适应能力和难易程度。
车辆工程知识点总结
车辆工程知识点总结车辆工程是指以设计、制造和维护车辆为主要内容的工程学科。
随着社会的发展和科技的进步,车辆工程的研究和应用也在不断深化和扩展。
本文将对车辆工程的相关知识点进行总结,包括车辆设计、动力系统、车辆检测与维修、车辆安全等方面。
一、车辆设计1.1 车辆结构设计在车辆工程中,车辆结构设计是一个重要的知识点。
车辆结构设计包括车身结构设计、底盘结构设计、悬挂系统设计等。
其中,车身结构设计需要考虑到车身的强度、刚度、安全性以及舒适性等方面的因素。
底盘结构设计主要包括底盘的受力分析和设计、悬挂系统的设计和布置等。
在车辆结构设计中,还需要考虑到材料的选择、连接方式、工艺流程等方面的因素。
1.2 车辆动力学车辆动力学是研究车辆运动规律和行驶性能的学科,包括车辆的加速、制动、转向、稳定性等方面。
在车辆设计中,需要考虑到车辆动力学的影响,以确保车辆具有良好的行驶性能和安全性。
车辆动力学还涉及到车辆悬挂系统设计、车辆操纵性能分析、车辆行驶稳定性控制等方面的内容。
1.3 车辆流体力学车辆流体力学是研究车辆流体动力学特性和气流对车辆运动的影响的学科。
在车辆设计中,需要考虑到气流对车身的影响,以确保车辆具有良好的气动性能和降低空气阻力。
车辆流体力学还涉及到车辆外形设计、空气阻力测试、尾流分析等方面的内容。
1.4 车辆电子与控制系统车辆电子与控制系统是指应用电子技术和控制技术来实现对车辆的控制、监测和调节的系统。
在车辆设计中,需要考虑到车辆电子与控制系统的设计,以满足车辆对智能化、高效化和安全性的需求。
车辆电子与控制系统还涉及到车辆传感器的选择与布置、车辆控制算法的设计与优化等方面的内容。
1.5 车辆新能源技术车辆新能源技术是指运用新能源技术来实现车辆动力来源的技术。
在车辆设计中,需要考虑到新能源技术的应用,以满足对环境保护和能源节约的需求。
车辆新能源技术涉及到混合动力系统设计、电动车辆技术应用、燃料电池车辆技术研发等方面的内容。
汽车工程材料详解
金属的导电性以银为最好,铜、铝次之,工业上常用铜、 铝及其合金作为导电材料。
(6)磁性
金属导磁的性能称为磁性。根据金属材料在磁场中受磁 化程度的不同,可分为铁磁材料、顺磁材料、抗磁材料3类。
铁磁材料能在外磁场中强烈地被磁化;顺磁材料只能在 外磁场中微弱地被磁化;抗磁材料能抗拒、削弱磁场对材料 本身的磁化作用。磁性材料是汽车上的电动机、仪表等电器 设备不可缺少的材料。
4.金属的机械性能 汽车用金属材料,最重要的性能是机械性能,它是衡量
金属材料的主要指标之一。
金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时,抵抗 变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能。材料受载荷作 用后的变形可分为压缩、拉伸、剪切、扭转和弯曲等。
金属材料在不同载荷作用下的变形如图5-1所示。
图5-1 金属材料的变形
(2)可锻性
可锻性反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度。 例如,将材料加热到一定温度时其塑性的高低(表现为塑性
变形抗力的大小),允许热压力加工的温度范围大小,热胀 冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、 热变形时金属的流动性、导热性能等。一般来说,低碳钢具 有良好的可锻性,铸铁则较差。
(5)热处理性能
热处理性能是指金属材料适应各种热处理方法的能力, 主要指金属材料在热处理中的可淬硬性、淬透性、变形开裂 倾向、遇热敏感性、回火脆性倾向、冷脆性等。
金属材料的工艺性能对于机械零件加工工艺方法的选择 极为重要。例如,铸造性能和切削加工性能较好的灰口铸铁 可广泛应用于制造形状和尺寸较复杂的零件;压力加工性能 和焊接性能较好的低碳钢常用来制造外形较复杂的零部件 (如汽车车身、蒙皮等)。
汽车工程材料
5.1 汽车用金属材料
汽车零部件的工程材料与结构设计
汽车零部件的工程材料与结构设计第一章:导论汽车是现代社会中不可或缺的交通工具,而汽车零部件是组成汽车的基本单元。
汽车零部件的工程材料和结构设计直接影响了汽车的品质、性能和安全性能。
本文将探讨汽车零部件的工程材料和结构设计。
第二章:汽车零部件的工程材料2.1 金属材料金属材料是汽车零部件中最常用的工程材料。
金属材料具有高强度、高刚性、疲劳性能好等优点。
常用的汽车金属材料有低碳钢、高碳钢、铝合金、镁合金、钛合金、不锈钢等。
不同的材料有着不同的强度、硬度和韧性,汽车设计师需要根据零件的使用环境和功能综合选择金属材料。
2.2 塑料材料塑料材料是一种轻质、高强度的材料,具有优异的机械性能、导热性、隔热性和耐腐蚀性能。
常用的汽车塑料材料有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)等。
塑料材料的选择要考虑到材料的强度、刚度、耐热性、可加工性等。
2.3 玻璃材料玻璃材料是一种透明的无机非金属材料,具有高硬度、高强度和高耐热性等特点。
常用的汽车玻璃材料有钢化玻璃,夹层玻璃等。
玻璃材料的选择要考虑到强度、透明度、耐热性等因素。
第三章:汽车零部件的结构设计3.1 结构设计的目的汽车零部件的结构设计旨在提高零件的强度、刚度、耐久性、减轻零件重量、降低生产成本和减少废料。
同时,结构设计必须考虑到施加在零件上的外部载荷和受力情况。
3.2 结构设计的方法结构设计的方法包括确定适当的几何形状、选择合适的结构材料和设计合理的结构组装方式。
本文重点讨论如下几个方面:3.2.1 几何形状的设计零件的几何形状是提高零件强度、刚度、降低零件重量和成本的关键。
汽车零部件要根据其受力情况,选择合适的几何形状,比如可以采用圆形或椭圆形等弯曲形状来增加零件的强度和刚度。
3.2.2 材料的选择不同的材料具有不同的强度和刚度。
汽车设计师需要根据零件的使用环境和功能选择合适的材料,并考虑到实际的成本和可行性。
3.2.3 拼装方式的设计拼装方式的设计旨在确保零件的强度和稳定性,同时降低生产成本。
《汽车工程材料》课后习题答案
课题一:汽车工程材料概述1.填空题(1)固体中的结合键有四种:离子键、共价键、金属键和分子键。
相应地,固体可分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。
(2)工程材料的分类方法有很多,一般根据材料的本性或其结合键的性质进行分类,可分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料四大类。
(3)汽车工程材料根据材料的性能使用来分,可分为汽车结构材料和汽车功能材料;根据材料的用途来分,可分为汽车制造材料和汽车运行材料。
(4)其中以碳为主要合金元素的钢称为碳素钢,其价格低廉,工艺性能好。
为了提高或改善钢的性能,向钢中加入某些合金元素,就得到合金钢,用于制造性能要求更高的重要零件。
(5)陶瓷材料在汽车上的应用主要包括结构陶瓷和功能陶瓷。
(6)汽车高分子材料主要包括车用橡胶和工程塑料。
2.选择题:(1)熔点和硬度最高,耐磨性最好的材料是(A)。
A.陶瓷材料 B. 金属材料 C.高分子材料 D.玻璃钢(2)小轿车的轮毂一般由(C)制作。
A.合金钢 B.镁合金 C.铝合金 D.碳纤维增强金属(3)汽车的( A)一般由工业铸铁制造而成。
A.发动机缸体 B.发动机曲轴 C.车门 D.减振弹簧(4)下列不属于汽车运行材料的是(B)。
A.制动液 B.挡风玻璃 C.机油 D.轮胎(5)下列不属于汽车轻量化发展方向的选材是(C)。
A.工程塑料 B.铝合金 C.镁合金 D. 铜合金3.判断题:(1)金属材料比高分子材料和陶瓷材料的强度、硬度都高。
(×)(2)金属材料具有良好的导热导电性是因为结合键中有自由电子。
(√)(3)因为有色金属及合金性能优良,是汽车工业中用量最大的金属材料。
(×)(4)玻璃钢就是钢化玻璃。
(×)(5)为了保证使用寿命,汽车发动机汽缸体一般由高强度合金钢制作。
(×)4.简答题(1)工程材料按组成特点和性质分为哪几类?主要性能有何区别?答:工程材料按其组成特点和性质可分为金属材料(如钢铁、铝合金)、有机高分子材料(如塑料、橡胶)、无机非金属材料(如陶瓷、水泥、玻璃)及复合材料(由前三种材料中的两种或以上的材料复合而成,如钢筋混泥土、碳纤维增强塑料)四大类。
课题1 汽车工程材料概述
课题1 汽车工程材料概述课题引入首先请大家思考以下几个问题:➢同样是固体材料,为什么陶瓷、塑料和金属的性能和用途差异很大?➢汽车在制造、运行和维修过程中一般用到哪些类型的材料?➢汽车的节能减排与材料应用有什么关系,汽车材料的发展如何?课题说明通常,一辆汽车由约3万个零部件组装而成。
据统计,这些零部件由4千多种不同的材料加工制造而成。
不仅汽车上每个零件的生产加工及整车的制造涉及到材料问题,同时汽车后期的使用和维修也离不开各类材料的应用。
汽车所用材料品种繁多,性能和用途各不相同。
本课题主要学习汽车材料的基本分类,各类工程材料的分类与性能,了解汽车材料的种类、应用现状及发展趋势,为后续深入了解各类材料的性能及应用打下基础。
课题目标✧掌握固体的结合方式及工程材料的基本分类;✧初步了解各类工程材料在汽车上的应用;✧了解汽车工程材料的应用现状及发展趋势1.1工程材料概述材料是人类生产和社会发展的重要物质基础。
在生活、生产和科技各个领域中,用于制造结构、机器、工具和功能器件的各类材料统称为工程材料。
工程材料按其组成特点和性质可分为金属材料(如钢铁、铝合金)、有机高分子材料(如塑料、橡胶)、无机非金属材料(如陶瓷、水泥、玻璃)及复合材料(由前三种材料中的两种或以上的材料复合而成,如钢筋混泥土、碳纤维增强塑料)四大类。
1.1.1固体的结合方式金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料具有明显的不同特性,比如:金属一般能导电,具有较好的塑性;高分子材料熔点低、质量轻;无机非金属材料一般熔点高、硬而脆。
这些材料具有不同的特性主要是由于它们的组成质点(原子、分子或离子)之间的结合方式和作用力(结合键)不同引起的。
固体中的结合键有四种:离子键、共价键、金属键和分子键。
与各类结合键相应地,固体可分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。
1.离子键和离子晶体离子键是由电子转移(失去电子者为阳离子,获得电子者为阴离子)形成的,即正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键。
车辆工程中的材料与结构应用
车辆工程中的材料与结构应用车辆工程是机械工程的一个重要分支,涉及了车辆制造、设计、结构、动力系统等多个领域。
在车辆工程中,材料与结构的应用起着至关重要的作用。
本文将从材料和结构两个方面,探讨车辆工程中的应用。
一、材料在车辆工程中的应用1. 钢材:钢材是车辆工程中最常用的材料之一。
由于钢材具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等优点,在车身、底盘、车轮等关键部件中广泛应用。
同时,随着科技的发展,高强度钢材和特种钢材的出现,大大提高了汽车的安全性能和轻量化水平。
2. 铝合金:铝合金具有轻质、高强度、散热性好等特点,因此在车辆工程中被广泛应用。
铝合金常用于发动机罩、车顶、车门等部位,能够有效降低车辆整体重量,提高燃油经济性和操控性能。
3. 碳纤维复合材料:碳纤维复合材料是一种轻质高强度的材料,具有优异的疲劳、抗冲击、耐高温性能。
在车辆工程中,碳纤维复合材料常用于制造车身、车顶等部位,能够显著减轻车辆重量,提高悬挂系统性能和加速性能。
4. 塑料材料:塑料材料在车辆工程中的应用越来越广泛。
塑料具有良好的韧性、耐腐蚀性、绝缘性能等特点,同时具备成型性好、重量轻、造价低等优点。
在车辆工程中,塑料材料常用于制造内饰件、座椅、仪表盘等配件,能够提高车辆的安全性和舒适性。
5. 橡胶材料:橡胶材料在车辆工程中的应用主要体现在汽车轮胎上。
橡胶具有良好的弹性、抗磨损、吸震性能,能够提升车辆的操控性和行驶稳定性。
同时,橡胶材料也被广泛用于车辆悬挂系统、密封件等方面,为车辆提供了良好的保护和运动性能。
二、结构在车辆工程中的应用1. 车身结构:车身是车辆结构中最主要的部分之一。
车身结构的设计要求具备足够的刚性和安全性能,同时又要尽可能降低材料重量。
在车辆工程中,采用了刚性车身结构、变形能吸收结构、脆性断裂结构等不同的设计方案,以满足车辆的安全和舒适性要求。
2. 悬挂系统:悬挂系统是车辆工程中的重要组成部分,主要用于吸收和减震来自道路的冲击和震动。
车辆工程考验资料
车辆工程考验资料今天咱们来聊一聊车辆工程这个超级有趣的事儿。
你们看马路上跑来跑去的汽车,是不是特别酷?车辆工程呢,就像是汽车的魔法世界。
比如说,你有一个心爱的小汽车玩具,你可能会想,这个小汽车怎么才能跑得更快呢?这就有点像车辆工程里要研究的东西啦。
我给你们讲个小故事吧。
有个叔叔,他特别喜欢汽车。
他小时候就像我们一样,看着马路上的汽车觉得特别神奇。
他发现汽车有时候会跑得很慢,还会发出奇怪的声音。
于是,他就想啊,要是能让汽车跑得又快又稳,还不发出那些不好听的声音就好了。
这个叔叔长大后就开始学习车辆工程。
他要研究汽车的好多部分呢。
就像汽车的轮子,不是简简单单的一个圆东西哦。
他要考虑用什么样的材料做轮子,才能让汽车在不同的路上都跑得很好。
比如说,在很滑的冰面上,或者是坑坑洼洼的土路上。
还有汽车的发动机,那就像是汽车的心脏。
这个叔叔得知道怎么让这个“心脏”有力地跳动。
就像我们跑步的时候,要有强壮的心脏才能跑得快。
汽车的发动机要是不好,汽车就跑不动啦。
有一次,这个叔叔发现一辆汽车总是启动很慢,他就打开汽车的引擎盖,仔细地看发动机的每个地方。
他发现原来是一个小零件有点问题,就像我们玩的积木,有一块搭得不太对。
他把这个小零件修好后,汽车就又能欢快地跑起来了。
车辆工程还得考虑汽车里面的座位舒不舒服。
要是座位硬邦邦的,坐上去就像坐在石头上,那可不好。
叔叔就会想办法找软软的、舒服的材料来做座位。
就像我们家里的沙发,软软的,坐上去很舒服。
汽车的外形也很重要呢。
有些汽车的样子像一只奔跑的小猎豹,又酷又帅。
这也是车辆工程要研究的。
叔叔他们要想办法把汽车设计得既好看,又能让风很顺畅地从汽车旁边吹过。
就像我们跑步的时候,如果风很大,要是我们的身体能很巧妙地让风滑过去,我们就会跑得更轻松。
汽车也是这样,如果外形设计得好,风就像它的好朋友,能让它跑得更快。
车辆工程还有好多好多要研究的东西呢。
就像汽车的刹车,要是刹车不灵,那可太危险了。
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汽车工程材料总复习基本知识⏹五大通用塑料和五大工程塑料指?通用塑料:PE、PP、PVC、PS及ABS工程塑料: PA、PC、POM、PPO、PBT⏹四大合成纤维:涤纶、腈纶、丙纶、锦纶⏹常见聚合物的中文简介、英文缩写及结构式⏹聚合物按用途,分五大类塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂⏹常见塑料和橡胶的英文简写、中文简称及结构式见上表⏹高分子分子量多分散性的表示以分子量分布指数表示,即重均分子量与数均分子量的比值,Mw /Mn⏹结晶对透明性和力学性能的影响结晶度对聚合物性能的影响结晶度提高,拉伸强度增加,而伸长率及冲击强度趋于降低;相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。
一般地说弹性模量也随结晶度的提高而增加。
但冲击强度则不仅与结晶度有关,还与球晶的尺寸大小有关,球晶尺寸小,材料的冲击强度要高一些。
结晶对透明性的影响物质折光率与密度有关,因此高聚物中晶区和非晶区折光率不同。
光线通过结晶聚合物时,在晶区界面上必然发生折射和反射,故通常呈乳白色,不透明,如PE、PA 等。
结晶度减小,透明度增加,完全非晶的高聚物,通常是透明的,如PMMA、PS。
通用塑料⏹通用塑料和工程塑料的概念通用塑料:产量大、用途广、价格低,但性能一般,主要用于非结构材料工程塑料:能承受一定外力作用,具有良好的机械性能和耐高、低温性能,可以用作工程结构的塑料,如PC、PA、POM、PPO、PBT⏹LDPE、LLDPE和HDPE在制备方法、结构及性能上的差异?高密度聚乙烯(HDPE):低温低压法低密度聚乙烯(LDPE):高温高压法线性低密度聚乙烯(LLDPE):乙烯与α-烯烃共聚LDPE:20~30个侧甲基/1000个主链CHDPE:5个侧甲基/1000个主链CLDPE含有更多的支链(乙基、丁基或更长的支链)⏹聚丙烯的三种空间异构及其相应的性能按结构分为等规、间规、无规三种等规PP占到90%以上,熔点160-176℃无规PP呈粘稠状,不能用于塑料,只用于改性载体间规PP属于高弹性塑料。
⏹聚丙烯的缺陷、主要添加剂及改性方法。
聚丙烯的主要添加剂抗氧剂成核剂:使聚合物结晶温度提高,球晶数目增加和球晶尺寸减小。
如苯甲酸钠和碱性二甲酸铝其它如光稳定剂、着色剂、填充剂、增强剂、阻燃剂等聚丙烯的缺陷:低温脆性大耐热氧老化、不易染色热形变温度低收缩率大改性方法:聚丙烯合金(与HDPE、乙丙橡胶、PA、热塑性弹性体共混——韧性、耐寒性)填充聚丙烯(CaCO3、CaSO4、滑石粉等各种填料)硬度、热形变温度、成型收缩率及线膨胀系数都有所改善增强聚丙烯(玻璃纤维)⏹如何提高PVC的热稳定性?稳定剂:提高PVC分解温度增塑剂: 降低熔融温度⏹PS的缺点?HIPS的组成、制备方法?缺点:韧性差、耐热性低、易氧化降解HIPS组分:PS和橡胶HIPS制备方法:机械共混—直接在挤出机共混接枝共聚—顺丁、丁苯橡胶溶在St单体中进行本体或悬浮聚合⏹ABS的结构及各组份作用?结构——两相的三元共聚物:一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。
A:耐化学腐蚀、表面强度高B:极好的韧性;S:刚性、透明性、着色性、电绝缘性及加工性能⏹SBS的结构及优点?SBS组分:苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物特点:具备橡胶的高弹性和塑料的高强度及易加工性,良好耐低温性、透气性和抗湿滑性,易于加工成型,加工时工艺简单,无需硫化,能耗低,容易着色,边角料可以回收。
⏹通用塑料通用塑料:综合性能较好,力学性能一般、产量大、应用广泛、价格低廉的一类树脂。
⏹PMMA结构式?透明性?刚性无色透明材料,光学性能优异;⏹UF、MF指?脲甲醛树脂UF氨基树脂MF⏹酚醛模压塑料时,加了哪些添加剂,所起作用?添加剂:树脂、固化剂、填充材料、稀释剂、脱模剂、着色剂树脂:可用热塑性或热固性酚醛树脂;固化剂:最常用六次甲基四胺,对热固性酚醛树脂而言,固化剂可加速其固化;填充材料:碳酸钙、滑石粉、高岭土等⏹环氧值和环氧当量的定义?计算方法?环氧值:100g环氧树脂中含环氧基团当量数,[当量/100克]环氧当量:1当量环氧基的环氧树脂克数,单位[克/当量]例:以二酚基丙烷型环氧树脂为例,求环氧值和环氧当量?分子量为:392 环氧基的个数:2环氧值=100/196=2*100/392=0.51环氧当量=392/2=196⏹环氧树脂采用多元胺类固化剂和酸酐类固化剂固化时,所需的胺和酸酐的用量?⏹不饱和聚酯的合成原料有哪些?引发剂的特性采用什么表示?不饱和二元酸(酸酐)与多元醇引发剂一般为有机过氧化物,特性通常用临界温度(指有机过氧化物具有引发活性的最低温度)和半衰期(给定条件下,有机过氧化物分解一半所需要的时间)表示。
⏹聚氨酯的合成原料有哪些?异氰酸酯与含活泼H的化合物(如醇、胺、酸和水等)工程塑料⏹通用工程塑料和特种工程塑料定义通用工程塑料:使用量大、长期使用温度为在100- 150、可作为结构材料使用的塑料材料特种工程塑料:使用量较小、价格高、长期使用温度在150度以上的塑料材料。
⏹PA6、PA66、PA610结构式?PA高强高韧原因?吸水性对性能影响?拉伸强度随温度和湿度的增加而减小;冲击性能随温度和吸水率增加而上升;硬度随含水率的增加而下降。
低温和干燥条件下电绝缘性良好,潮湿条件下显著降低⏹双酚A型PC结构式?PC高强高韧原因?存在缺陷,如何改性?PC合金PC/PE:改善加工流动性、耐应力开裂性及耐沸水性,但耐热性有所降低PC/ABS:良好机械性能、加工流动性、耐低温PC/PET共混形成非晶/结晶聚合物体系;PC、PET结构相似,相容性好共混物:耐油性、溶剂性能、加工流动性、耐热性能大大提高、降低成本、表面光泽性好PC/PA共混改善PC耐油性,耐化学药品性,应力开裂及加工性能;保持PC良好韧性和耐热性。
用于高强度和高耐油机械部件⏹聚苯醚结构式?存在缺陷?存在缺陷:流动性差、加工性能差、制品易开裂、价格昂贵等。
⏹PET和PBT结构式?性能对比?PET:PBT:PET无色透明(无定形)或乳白色半透明(结晶型)固体,密度1.3-1.33g/cm3;对O2、H2、CO2阻隔很好的拉伸强度、刚度和硬度、耐磨性、耐蠕变性,PET的拉伸强度是PE膜的9倍,PC和PA膜的3倍;优良的热性能:熔融温度255~260℃,长期使用温度120℃;虽有极性酯基,仍有优良电绝缘性;不耐强酸强碱,在水蒸气作用下也会水解;吸水率很低,尺寸稳定性好,且具有优良的耐候性PBT乳白色结晶固体,密度1.31g/cm3与PET相比,PBT脂肪烃链节更长一些,柔性会更好一些,Tg和Tm均会低一些,刚性也小一些;结晶速度较快,只有薄膜制品是无定形态;力学性能一般,80%品种都是改性品种Tg为51℃,熔融温度225~230℃虽有极性酯基,仍有优良电绝缘性;不耐强酸强碱及苯酚类化学试剂,在热水中可引起水解而使力学性能下降⏹聚苯硫醚的结构式及高强高韧原因。
苯环提供刚性;硫醚键提供柔顺性,结晶度可达75%,长期使用温度200℃~240℃,熔点285℃⏹请从分子结构角度分析PTFE为什么具有耐高低温、耐腐蚀和不黏附的特点?分子链规整性和对称性极好,且为线性结构,几乎没有支链——结晶性聚合物(55~75%);氟原子对主链产生屏蔽作用,且C-F键的键能较高——优良耐腐蚀性能和耐热性;氟原子完全对称——非极性聚合物,优异电绝缘性能;整个分子对称排列,非极性——大分子之间及与其他物质分子间吸引力很小——表面自由能很低,高度的不黏附性和极低的摩擦系数;橡胶⏹橡胶中存在哪些组份,以及各组分作用?以生胶为主要成分,添加各种配合剂和增强材料制成的。
生胶:指无配合剂、未经硫化的橡胶。
按原料来源有天然橡胶和合成橡胶。
⏹橡胶混炼时各组分添加顺序及原因。
原因:用量少、难分散的配合剂先加,用量大、易分散的配合剂后加;为防止焦烧,硫磺和超速促进剂最后加。
⏹如何改善橡胶耐热性及耐寒性。
3、改变交联键的结构;⏹NR(天然橡胶和古塔胶结构式区别)、SBR、BR结构式NR:SBR:BR:⏹什么叫集成橡胶?采用St、异戊二烯(Ip)、丁二烯(Bd)作为单体合成⏹IIR、EPM、CR、NBR、26型氟橡胶的结构式IIR:EPM:CR:NBR:26型氟橡胶:⏹硅橡胶结构通式?高韧、耐热及耐寒性优的原因分子主链由Si和O交替组成,主链高度饱和,Si-O键的键能(165kJ/mol)比C-C键能(84kJ/mol)大得多;Si-O柔顺性好,分子内、分子间的作用力小,硅橡胶属于一种半无机的饱和、杂链、非极性弹性体;优异的耐高、低温性能,工作温度范围(-100~350℃);优异的耐老化(热氧、臭氧、气候)性能,极好的疏水性及电绝缘性,并具有低表面能和表面张力;纤维(填空)⏹四大合成纤维指?主要成份及结构式涤纶(聚酯纤维)、腈纶(聚丙烯腈纤维)、丙纶(聚丙烯纤维)、锦纶(聚酰胺)⏹合成纤维的制造过程包括二步?纺丝工艺分为?聚合物制备、纺丝纺丝工艺:溶液纺丝、熔体纺丝胶粘剂(简答)⏹胶粘剂中含有哪些组份及相应作用?固化剂:增加胶层内聚强度;催化剂:加速固化,缩短时间,降低反应温度;防老剂:提高耐大气老化、热老化、电弧老化、臭氧老化性能;填料:提高强度,降低成本;增塑或增韧剂:降低胶层刚性,增加韧性;稀释剂:改善工艺性、降低粘度;溶剂⏹简述常用粘接工艺?。