材料与现代交通

材料与现代交通结课论文答辩席思远莫少华朱志强摘要：材料在交通工程中的应用交通工程学是研究交通发生、发展、分布、运行与停驻规律，探讨交通调查、规划、设计、监控、运营、管理、安全的理论、方法以及有关设施、装备、法律和法规，协调道路交通中人、车、路与环境之间的相互关系、使交通更加安全、高效、快捷、舒适美观、方便、经济的一门工程技术学科。它从交通运输的角度把人、车、路、环境及能源作为一个统一体进行研究，兼有社会科学与自然科学双重特点。而我的专业材料科学是研究材料的组织结构、性质、生产流程和使用效能，以及它们之间相互关系的科学。材料科学是多学科交叉与结合的结晶，是一门与工程技术密不可分的应用科学。前言：交通工程学与材料科学的双赢交通运输系统对于维持宏观经济的健康发展，保证人民的生活质量，起着举足轻重的作用。随着信息时代的到来，现代交通系统面临更加严峻的挑战。因此，如何在这样的形势下有效的解决交通问题从而获得持续的经济发展就成为我们所必须面对的课题。于是，新材料深入到了交通的各个部分，为建立更为高效、快捷、经济的交通系统提供了有力保障。而随着经济全球化，交通系统的迅速发展，也带动了各个地区新材料的发展。这就是交通工程学与材料科学的双赢目录：新材料PK旧材料一·材料为我国道路建设夯实基础二·材料让交通信号灯更为便捷三·材料与“提速”高铁四·应用材料成就高性能轮胎五·飞机的一个里程碑一·常见材料材料为我国道路建设夯实基础沥青与水泥PK1.进口沥青单价是国产水泥单价的15倍沥青平均价格为4500元/吨，是水泥价单价300元/吨的15倍，大大超过了我们所计算的6倍这个等投资平衡点。2.沥青路面集料的投资是水泥路面集料的2倍～3倍粗集料：沥青路面是裸露粗集料路面，对集料的抗磨光、抗滑性、粘附性要求很高，要求使用玄武岩、辉绿岩等碱性集料，这些粗集料的价格视运距远近是水泥路面粗集料的3倍～6倍。-----沥青路面对公路周围的土地、地下水等会造成污染，沥青的自然分解与降解需要几十年，这也是国际上绿色环保组织反对大量建造沥青路面的重要原因之一。3`大力修建水泥混凝土路面高等级公路是一个非常明智的选择。如果我国将大多数高速公路沥青路面建造成水泥路面，所有行驶在高速公路上的车辆将节省不少于10%的运营油耗。在能源紧缺的形势下，全国车量节省10%的油耗，将是非常巨大的能源节约！二·材料让交通信号灯更为便捷为便于驾驶人员观察，信号灯一般设置在距离路面5m以上位置。老式信号灯通常由白炽灯、反光碗加滤色片制成，其优点是结构简单、价格便宜，但致命缺点是灯泡易损坏、能见度低，影响车辆的安全驾驶和通行。目前，我国城市90%以上信号灯仍是采用上述结构，而高等级公路收费站需要传递信息快、效果明显的信号灯装置。采用LED的新型交通信号灯则克服了老式信号灯木条易损坏和能见度低的问题，使得信号灯成为半永久性装置。三·材料与“提速”高铁我国高速铁路工程上，新材料的身影几乎无处不在。由于许多化工新材料在减振降噪、吸音等方面优势明显，被广泛应用于我国的高速铁路工程建设。国内外新材料企业从我国高铁建设中获得巨大的商机，特别是国内新材料生产企业通过技术改进和产品创新，将在未来赢得更多机会。在高速奔驰着的和谐号列车和绵延数千千米的高速铁路轨道上，化工新材料扮演着重要角色。新材料无所不在——从路基防水到轨道减振，从车体到车厢密封，从接触导线到内饰材料……许多化工新材料特别是化工高分子材料在减振、降噪、吸音等方面性能优势明显，传统的金属、水泥和木材无法比拟，尼龙、聚脲、聚氨酯、热塑性弹性体等更成为高速铁路工程中的不二选择。四·应用材料成就高性能轮胎采用新型原材料的配方设计是改进轮胎的一种重要手段。从国际上来看，合成橡胶方面主要是胎面采用能降低滚动阻力、高抗湿滑及高耐磨三者兼备的材料。目前最受关注的节能环保轮胎用新型胎面胶，国外绿色轮胎、防滑轮胎、超轻量轮胎等高性能轮胎中已经越来越多地应用了溶聚丁苯胶。集成橡胶是通过分子设计和链结构优化组合而制得的新型高性能橡胶，是一种量体裁衣型的高分子材料，集中了其他橡胶的优点，也是今后高档轮胎的一种理想原材料。另据了解，高乙烯基顺丁橡胶、反式异戊橡胶等能至少同时解决其中的两种问题，也是今后轮胎高性能化材料的一种选择。五·飞机的一个里程碑飞机的材料现已进入复合材料为主的时代。飞机的先进性在很大程度上表现在复合材料的使用上。大飞机材料的发展趋势是铝合金的用量大大下降，钢的用量保持一定的水平，而复合材料和钛合金的用量则越来越高。复合材料不仅仅要用在次承力结构上，对于主承力件，特别是大型整体结构件，国内搞的不多，经验太少。对于我国研制的大型客机，材料也可以进行全球采购，但应尽量地自主研制。在材料领域的自主创新中，主要包括成分和工艺的创新。以前非常重视成分创新，但工艺上的创新不仅花钱少，而且能够收到更好地效果，尤其是热处理工艺很多时候能够显著改善材料的组织和性能。陶瓷基复合材料应用技术、高性能碳纤维技术、无机高分子聚合物材料技术等。其中，碳纤维技术就是“大飞机”所用复合材料所需要的技术。“制造大飞机的材料，尤其是复合材料的研制，将是中国大飞机研制工作面临的最大挑战，也是最难突破的。随着国力的加强，国内复合材料的生产能力已经得到相当大的改善。谢谢观赏