化学在车辆工程上的应用范文

导语：如何才能写好一篇化学在车辆工程上的应用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：压电材料；振动主动控制；应用研究

1 压电材料的分类与特点

压电材料指的是具有压电效应的材料。根据材料种类进行分类可分为无机压电材料、有机压电材料和复合压电材料三种，无机压电材料还可细分为压电晶体和压电陶瓷。

压电晶体一般指的是压电单晶体，即按晶体空间点阵长程有序生长而成的晶体，由于结构无对称中心而具有压电性。比如石英、镓酸锂、锗酸锂等，都是压电单晶体。目前投入使用的压电单晶体主要为非铁电性压电晶体石英，石英晶体具有机械品质因数高、频率温度系数小的特点；其次即为铁电性压电晶体铌酸锂和钽酸锂，它们的机电耦合系数大，且可在高温环境下使用。

压电陶瓷指的是用几种必须原料混合、高温炼制而成，由粉粒间的固相反应和烧结过程得到的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。在上世纪50年明的锆钛酸铅（化学式，可简称为PZT）是至今使用最为广泛的压电陶瓷材料。和压电单晶体对比不难发现，压电陶瓷的压电性强、介电常数高，加工成的形状也比较多样化。但同时也具有机械品质因子较低、电损耗较大、稳定性差等不足之处，以内更适用于大功率换能器和宽带滤波器等应用。

有机压电材料又称为压电聚合物，以聚偏氟乙烯（PVDF）（薄膜）为典型代表。这类压电材料的特点是材质柔韧、低密度、低阻抗、高压电电压常数。近些年有机压电材料发展迅速，在压力传感。引燃引爆等领域均有所建树。

第三种复合压电材料是由多种材料复合而成。压电复合材料兼具备无机压电材料和有机压电材料的优势，克服了难以加工成形的不足，更具有密度小、声速低的特点，易和空气、水及生物组织实现声抗阻匹配。除此之外，压电复合材料还能够具有上述材料未拥有的性能，比如无自发极化的压电材料与另外一种材料复合之后可具有热释电效应；普通压电材料与磁滞伸缩材料复合可具有磁电效应等。

2 压电材料在振动主动控制领域中的应用

2.1 压电材料在航空航天领域中的应用

智能材料在航空航天领域的应用是非常关键的。以飞机为例，其结构中类似客舱、通讯天线、直升机旋翼这些结构在使用时均会产生振动，振动波动较大时还会对飞机上的精密设备造成一定损伤，因此压电材料对控制航空航天领域中的结构振动来说是非常必要的。

压电陶瓷材料具有质量轻、耗能低等特点，被普遍应用于SMS上，这是振动控制一个很重要的分支。有学者在对抑制振动的研究中曾建立了一个薄壁壳试验系统，压电传感器通过对振动信号和声控液位计的检测达到控制振动的最终效果，如图1所示。

由图1可以看出，压电陶瓷驱动器作为放大振动的外壳，会产生辐射噪音，通过电荷放大器、滤波器、A/D转换器和模拟信号转换器发送到功率放大器，激励压电陶瓷驱动器的模态，增加阻力，从而可以达到消除噪音振动的效果。

2.2 压电材料在土木结构工程中的应用

现今利用压电材料制作成压电传感器进行结构的振动主动控制，无论是在理论研究还是实验方面均已取得了一定成果。压电堆技术的飞速发展，为振动主动控制的研究开辟了新道路。在土木结构工程的静变形控制能、噪声控制、安全评定、自适应修复等领域，都存在使用压电材料对其进行控制的例子。比如通过采用压电传感器对结构振动引起的振动进行实时监测，并可在线读取工程结构的信息；或者是使用压电堆技术对建筑工程进行主动控制。对于大型土木结构工程来说，压电材料驱动力小的问题仍然有待解决，对压电堆技术的研究尚处于试验阶段，如直接投入使用还存在许多问题。

2.3 压电材料在机械制造领域中的应用

对于机械制造领域中的振动主动控制研究，主要集中在对精密仪器的主动隔振上，其目的是提高机械设备的稳定性。传统机械受其动能影响，设备在使用过程中会存在很大噪音，振动幅度和振动频率更是随着使用时长逐渐增加，降低了机械设备的使用寿命。压电材料可以在机械制造时作为传感器元件，利用压电材料具有的压电效应，根据传感器检测到的外界环境的变化并主动作出反应，以此对机械设备的振动进行主动控制，提高机械设备的工作效率和使用年限。

2.4 压电材料在车辆工程领域中的应用

压电材料在车辆工程领域中的应用主要体现在对汽车减振器的改造。目前许多高级汽车在路况不好的地区行驶时仍能保持较小的颠簸幅度，保证车内人员的舒适性，这是由于对车辆减振装置进行了改造。利用压电陶瓷材料的正、逆压电效应和电致伸缩效应，使减振器能够自动识别路况并作出实时调控，将车辆由于路面颠簸不平造成的影响降到最低。

在车辆进行紧急制动或低速行驶时，制动片与汽车转子相摩擦会产生较大振动，并伴有刺耳的噪声，长期以往对制动片的磨损会非常大。新技术的发展可以利用压电陶瓷材料，在车辆制动器活塞中安装制动器，在原制动器内部提供一种反向振动，中和将对噪音有相当程度的抑制作用。此装置简易实用，是一种及其常见的振动控制。

3 结束语

振动控制技术经历了若干年的研究，目前已经有所建树。现如今压电材料在国防工业、土木工程、机械制造等工程领域，都起到了各种各样的作用，其带来的社会效益和经济效益无疑是巨大的。但仍存在着一些问题，主要体现在对压电材料性能的提升，以及对压电传感器形状和位置的研究上，这是影响减振效果的两个主要因素。不同的压电材料以及传感器的位置形态，控制效果也是不一拥模需要对其进行更为深入的研究。对于振动的主动控制和被动控制各有所长，未来对于振动控制技术的研究，应各取所长，形成主动、被动相结合的综合性控制技术，以满足航空航天、军事装备领域对于振动控制精度方面的要求。

总之，压电材料和智能机械相辅相成，加强对压电材料的研究力度，使其更好地为人类服务，实现我国的强国战略是我们的最终目标。

参考文献

[1]耿英，方勃，耿辉，等.压电材料在振动主动控制中的应用[J].机电产品开发与创新，2007（5）.

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关键词：再生制动 集能型 能源

中图分类号：U469.7 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）008-120-02

1 引言

目前，环境问题和能源问题是国民经济发展的关键，是提高国民生活质量的重要因素，解决环境问题，节省能源是近年来国内外学者的研究热点。交通运输工具是国民生活中不可或缺的重要因素之一。因此，国内外学者对交通运输工具的节能减排技术非常关注，对车辆的能量回收技术非常重视。各种车辆在制动过程中均消耗大量能量，通过能量守恒定律，将车辆的动能转换成电能回收，即可消耗车辆动能，使得车辆的速度下降甚至停车，又可将车辆的动能有效地转换成电能等可利用能源，供其它设备使用，有效提高能源的利用率。

再生制动是一种反馈制动，目前主要使用在汽车或铁路列车上。传统的制动方式是把车的动能通过摩擦直接转化成热能，从而降低车速。再生制动则是在制动过程中，把车辆的动能转化成电能或其他可再利用能源的形式并储存起来为其他设备提供能源，实现能源的再利用。

2 国内外研究状况

国外再生制动技术的研究时间比较早而且比较深入，除了大量的理论研究成果，实车应用技术也比较成熟。

国内再生制动技术研究目前处于起步阶段。各高校、汽车厂商、科研院所都在这一领域进行研究并有了初步成果，但是大部分研究都停留在理论分析和建模仿真阶段，实车应用不多。所以此技术在国内具有很大的发展空间。

3 再生制动能量储存装置

再生制动能量储存装置的设计方案较多，常用的形式主要有飞轮、液压储能、电化学储能等几种形式。不同的设计方案，优缺点不同。

飞轮储能系统结构简单、能量损耗小，但体积大、储能不易久存、能量输出的时效性较差而且安全性没有保障；液压储能系统结构紧凑、可持久存储电能、能量输出灵活易控制、安全性较好，但系统结构复杂、储能过程中能量损耗大；电化学储能系统体积小而轻、可持久储能、能量输出迅速而易控制，但系统结构复杂、制造成本相对较高。

本文采用的电化学储能制动能量回收系统，它包括与车型相适配的发电机、蓄电池以及可以监视电池电量的智能电池管理系统。电化学储能制动能量回收系统回收车辆在制动或惯性滑行中释放出的多余能量，并通过发电机将其转化为电能，再储存在蓄电池中，用于之后的加速行驶。制动能量回收系统结构紧凑、储能持久而高效、控制灵活而准确，它还可为车内耗电设备供电，降低对发动机的依赖，降低燃耗及二氧化碳排放，具有很好的发展前景。

4 结构设计

基于车辆再生制动的集能型制动器实现回收制动能量的同时，既要保证产生的电能便于储存，还应满足刹车的安全要求和便于驾驶员操作，这就需要找到电刹车和机械刹车的最佳切合点，在确保制动安全的前提下，提高能量的回收率。

由于汽车内部采用交流电，采用永久磁铁作为定子，南北两极，线圈为转子。其中线圈与轮胎同心相连，如图1所示。此种结构在制动时，线圈与外部蓄电器接通，即可产生交流电，同时线圈受到反向的安培力，从而实现减速，其实质是将动能转化为电能的过程。

根据轮胎尺寸和车体结构，实际线圈尺寸为轮胎外圆尺寸的2/3。由于在减速的同时，安培力也随之减小，所以为了确保系统有稳定制动力的提供，线圈要做特殊的设计（如图2），满足其速度减小的同时，线圈匝数呈一定规律增加，从而使制动力基本不变。

5 理论设计及计算

5.1 理论分析

从应用的广泛性考虑，本次设计主要考虑中轻度刹车。中轻度刹车是汽车在正常工况下的制动过程，可分为减速过程与停止过程。电磁刹车负责减速过程，停止过程由机械刹车完成，两种刹车的切换点由电机发电特性确定。

5.2 分析计算

6 结论

基于车辆再生制动的集能型制动器是利用电磁装置在汽车刹车时提供制动力，同时通过储能装置将动能装换成电能储存起来。该集能型制动器可收集65%以上的动能，配合以机械刹车，可实现汽车制动安全可靠。同时具有结构紧凑，操作简单，响应灵敏，寿命长久，噪音低、冲击小，可靠性强的优点。而且他的应用范围不仅局限于汽车制动，还可用于所有需要制动或者有剩余动力可回收的系统中。

当前汽车制动主要采用液压与机械制动并重的方式，对车体磨损严重且能量消耗较大，与之相比，集能型制动器把制动动能高效的转化为电能，提高了汽车能量的综合利用率，其成本较低、安装方便，具有很好的节能优点。该技术同样可应用于城市轨道车辆、电瓶车、机械装备等，将带来很大的经济效益和环境效益。

参考文献：

[1] 张子英，张保成.车辆制动能量回收再利用技术研究[J].节能技术，2010（5）.

[2] 赵金龙.汽车技术现状及发展趋势[D].重庆大学，2011.

[3] 江王林，王瑞敏.电动汽车制动过程受力分析及制动能量回收策略研究[J].新能源汽车，2012（5）.

[4] 赵会强.电动汽车制动能量回收试验台技术研究[D].长安大学，2007.

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【关键词】道路建设；桥梁建设；过渡段；不均匀沉降；应对策略；交通事故

在社会发展的推动下，人们物质生活水平在不断上升，在道路上我们会发现私家车与日俱增，这样为人们的出行提供了一定的舒适环境，但是这对于道路以及桥梁的建设来说无疑是一种能够挑战，对其质量方面有了更高的要求。道路与桥梁已然成为交通运输的主体，这样其使用的年限、安全性也备受人们关注。

1、致使不均匀沉降形成的因素

1.1道路与桥梁在刚度上存在一定的差异

通常来讲，道路的路面或是路基都有一定的柔性，然而桥梁却存在一定的刚性，这样因为他们之间建筑属性的不一致，要想使它们更协调的连接在一起，其难度就比较大，此外桥梁本身会有一定的重量，再加上在其上面行使的车辆的作用，道路长时间遭受力的作用，地基就会产生很大程度的压缩变形，然而桥梁的变形又比较小，这样一来存在很大的不协调，进而使得道路与桥梁连接段出现受力变形，致使不均匀沉降状况出现。

1.2 台背的填料选择的矛盾性

台背填料的材料要求其透水性好， 但是我们都知道透水性好的材料空隙率就会比较大， 动工中要想掌握好其压实度就存在一定的困难， 在道路自身重量的垂直荷载、车辆振动荷载的长时间的影响下，就会使得路基出现沉降。

1.3 地基存在一定的问题

造成路桥过渡段存在不均匀沉降其中主要因素就是地基的问题，假如当道路与桥梁的过渡段所处的地址土质松而软，含水量很大，这样道路运行之后，地基在车辆负荷的影响下就会出现下降现象，进而使得沉降状况出现，如果道路与桥梁沉降量存在很大的差异性，这样就会使得道路路面受到严重的损害，也会给在其上行驶的车辆带来一定的安全问题。

1.4 软基处治设计不合理

因为一些因素的存在致使地质钻探布控太少。或是钻探深度不够， 对软基范围和深度不能准确的探测出来 致使软基处治的理论计算与使用的计算参数不符合实际情况， 这样软基处治设计就与标准不相符， 同时很多的桥梁的桥头搭板没有实施专项设计。

1.5 动工顺序的不合理

在道路桥梁动工期间， 因为道路与桥梁的动工顺序的不合理，致使桥涵两端不和谐，或是一个填土很多、动工面非常的小，或是动工的环境的不好。

（ 1） 一旦不具备合适的压实机具的时候，压实度要想实现规范化就存在一定的难度，；如果分层压实厚度超过标准的时候，压实度检测与实际情况就会不相符，这样对于内部的空洞就无法及时的发现。

（ 2） 动工单位为了过分的追求动工进度， 不依照规范进行动工， 台背回填松铺厚度掌控不好， 台背排水防护设置的匮乏， 这些问题的存在都会加大路基沉陷的风险。

2、改善道路与桥梁过渡段不均匀沉降的方案

2.1土木合成加筋土桥台设计相关事宜分析

土木合成加筋土我们可以称之为 GRS 。相比传统的桥台设计GRS 有很大的不同，主要体现在，其把传统的刚性桥台化为柔性的桥台。从实践中我们得出GRS 桥台以其易于操作，可行性高，造价非常低等特点得到较好的应用。除此之外，GRS 桥台设计可促进路桥过渡段的不均匀沉降问题的缓解。下面我们就简单的介绍下GRS 桥台的工作原理：

经过在桥梁的基底上铺设 GRS一层，这样可使得部分车辆荷载作用得到缓冲，促进桥梁的应力自上而下一点一点的减弱，以使得荷载对桥梁基底的冲击减小。除此之外，在铺设GRS 材料之后的路面，其路面整体的刚度就会增强，可很好的控制路面的变形。

2.2加大填筑材料EPS的使用力度

在使用 EPS作为填筑材料的时候，其优点比较多：：

1） EPS 轻质材料的物理和化学性质非常的稳定，耐久性很好。从其使用的经验上我们得出，在车辆长期的荷载作用下，EPS 轻质材料的化学侵蚀现象不会出现。

2） EPS 轻质材料符合环保要求。在科学发展的带动下，国家越来越关注环保问题，尤其是建筑行业在此方面的标准越来越高，EPS 轻质材料的使用恰恰符合一些标准。

3） EPS 轻质材料的密度小，成本非常低。在建筑工程角度来说，成本管理可有效的提升其社会效益，是以EPS 轻质材料以其成本低，得到施工企业的认可。

2.3长短过渡式水泥搅拌桩的使用

路桥沉降体现在以下两方面，路堤沉降、路基沉降。一般来说，路桥主要在软弱基层之上建造，此种类型的地基的承载力相对较小，受力作用下极易产生变形。因此路桥沉降的缓解主要是加固软弱地基。一般方法是加入加固剂，经过软土和加固剂发生化学反应，这样可促进行车稳定性的实现，同时对桩体又可以起到很好的加固效果。此技术的优点是方便施工、效率好、噪声弱、对动工场地几乎没有什么大的要求，同时其环保效果也比较好。

2.4对动工组织进行合理的安排

要把软土地基路段的动工时间有效的提前， 尤其是桥台地段的动工时间， 一般可经过对预压时间的增强来实现，这样可使得软基路堤工后的沉降减少；在桥台处安设一个搅拌桩过渡段， 同时在搅拌桩过渡段尾端与袋装砂井交接点安设土工织物砂垫层， 这样可以很好的控制变形。在桥台结构竣工之后，要对过渡段路堤尽快的设置，要强化填土路堤的动工， 在路堤和桥台连接点上， 路堤与锥坡预压填土要一起实施填筑与碾压， 运用大型的机械碾压促在一定难度的时候，可选用小型的振动压实机械实施充分压实。一定要对深层软土地基和桥头高路堤动工进行优先安排， 要实施静置预压，直到其与规范要求相符。

综上所述，对于路桥建设的实践证明，过渡段的不均匀沉降是切实存在的，而我们要把握其成因的条件下，对其采取行之有效的方案，虽然以上文章提出了几点方案，但是在施工的实际过程中仍要根据具体情况，同时需要多方面技术人员一起努力，这样才会促进路桥事业更好的发展。

参考文献：

[1] 江要康.道路与桥梁过渡段不均匀沉降原因及改进措施[J]. 广东科技，2014（ 18） ：191-192.

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防火箭弹装甲系统何时出现

本刊记者（以下简称记）：这种格栅一样的“篱笆墙”最早是哪家公司，在何种产品上问世的？主要用来防御什么类型火力打击的？

徐巍刚高级工程师（以下简称徐）：这种格栅叫做金属板甲，也被称为金属杠甲、笼护甲和隔离装甲，是设计用来安装在车辆上，抵御火箭弹（RPG）攻击的一种网状材料。

最早是在二次世界大战中由德国首先采用，叫做Drahtgeflecht-Schurzen（意为“线网裙”），用来强化其坦克防护能力来对付炮火。它被发现和钢板有类似的防护效果后，1943年3月，阿道夫・希特勒下令大量新产各类坦克必须安装此类防护。由此之后，面临着新的更有力量的德国“铁拳”，苏联同样配备了由金属网栅板制的“弹簧”装甲。后来美军在越战时期，由于饱受越军RPG-7的伤害，也大量采用了类似的装置。

记：在这种格栅装甲防护网出现之前，火箭弹对装甲战车的威胁有多大，传统的装甲层受到火箭弹打击之下，对战车以及乘员安全会造成多大程度的损伤结果？

徐：首先需要指出的是，这里所提到的火箭弹主要是指肩扛式火箭推进榴弹。根据2013年世界权威《防务》杂志了一份全球防弹车市场报告，该报告调查对象覆盖了美、英、法、德、加拿大、澳大利亚、南非、印度、土耳其、阿联酋等国家的现役与退役军事指挥官、防弹制造商以及媒体、医疗相关领域，调查数据表明在车辆的各类安全威胁中，火箭弹的威胁是仅次于简易爆炸装置（1ED）的第二大威胁，威胁程度要达到60%以上。

RPG实际上集合了子弹和手榴弹的双重威胁，既能像子弹那样依靠动能穿透车体，也能像手榴弹那样靠破片、冲击波造成巨大伤害。至今为止，美军在伊拉克战争阵亡的5000多人当中，有1000多人是死在“悍马”车上，其中很大一部分伤害就是由火箭弹造成的。

记：战车四周增加了格栅装甲保护之后，为什么能够有效降低火箭弹打击的威胁，有什么样的具体原理？

徐：在车辆四周放置金属网围栏后，就像给车辆装上了“铁布衫”、“金钟罩”。火箭弹为增强爆炸破坏力和飞行稳定性，一般战斗部的直径会比较大，而且会安装稳定尾翼。所以当RPG穿过金属格栅时，会被尺寸较小的格栅网眼卡住，使其鼻部不能碰撞到车身启动引信，从而使RPG不爆炸而成为哑弹。即使发生了爆炸，金属格栅也可以扰乱火箭弹的飞行稳定性，使轨迹发生偏转从而减轻爆炸对车体的损害。举个简单的例子：邻居家养了头恶犬，可是不管它如何狂吠，如何使劲地外钻，隔着篱笆你都可以尽情地调戏。

记：目前，已经得到应用的格栅装甲防护网，具体有哪些公司的哪些产品？分别用在哪些战斗车辆上了？

徐：目前各国军方对反火箭弹装甲系统都有一定的研究，但主要是用者还是美国、英国等几个在伊拉克、阿富汗执行军事任务的国家以及频繁受到火箭弹威胁的国家，以中东地区以色列为例，该国军工企业拉斐尔公司开发的反火箭弹装甲系统不仅用于各类轮式车辆，还广泛应用于各类工程车辆上。像英宇航系统公司（BAE）也有类似产品，其最近开发了LROD铝合金的防护系统还可以大量减轻重量。

防御火箭弹打击效果有多明显

记：有没有具体的试验数据可以表明，到底可以把火箭弹打击的毁伤效果减少到怎样的程度？

徐：由于国内就这部分的研究不多，而且国外研究结论一般不公开发表，所以具体数据暂时没有。但从这个装甲防护网的原理我们可以看出，首先，由于战斗部与车体不直接接触，所以穿透破坏几乎没有；其次，即使火箭弹爆炸，由于爆炸点离车体有一定距离，其威胁将呈几何级数地递减，一般10毫米以下普通防弹钢板就可以防住。这对于军用车辆来说根本不是问题。

记：格栅装甲防护网，通常需要采用什么材料？是与战车的防护装甲壳体一样的材料吗？

徐：从格栅装甲防护网防护原理可以看出其材料并不一定需要和普通防弹壳体那样需要防弹功能，但还是需要有一定强度，以保证在受到冲击时不宜发生弯曲。就我个人理解，用防弹钢板加工并不是个好主意，因为防弹钢板折弯度比较差，而且容易生锈。所以所用材料一般由高强度的金属条焊接而成，有时也用不锈钢。而为减轻重量，最近也大量采用铝合金的材料。

记：格栅装甲防护网，其经纬纹路结构设计上，有没有特殊要求？钢条与钢条之间的宽度和高度尺寸大小，该如何把握？怎样的纹路设计才会有比较好的防护效果？

徐：如果把格栅装甲比喻成渔网，那么RPG就是鱼。渔网洞眼的大小肯定要根据鱼的大小来设定。所采用的钢条宽度一般在5～8厘米左右，厚度5毫米，竖向钢条有时会增加宽度。一般来说水平并列的钢条密度较大，一般间隔5～8厘米，主要功能是为了拦阻火箭弹；而在竖直方向上的钢条密度较小，一般间隔50厘米左右，主要作用是为水平方向上的钢条起到支撑作用。这种设计及拼接方式除了能提供足够的防护，还能减轻重量以及尽量减少对车内人员的视觉干扰。所以，一个较好的纹路结构设计必须要综合考虑防护、重量、视野、成本、安装等各方面的因素。

记：格栅装甲防护网，在网面本身的加工成型方面，是横条和竖条，一根一根焊接起来的吗？怎么拼接，怎么安装，怎么拆卸？

徐：一般都是以焊接方式加工的，但也有部分连接点采用凹槽直接拼接。所加工的单片防护网外形一定要和所保护的车体部位的轮廓线尽量保持一致，否则就不能起到很好的防护效果。

一般根据防护要求的不同，大致有两种安装方式。如果需要将整车保护起来，一般会在车辆外部搭一个方形的框架，并固定在车体上，然后将单片的防护网用螺栓于相应的位置固定在框架上。在只需要对车辆重点部分做防护时，一般在需要保护的部位于车体垂直方向安装一些方管，然后再将防护网安装在方管上。拆卸时，反向操作即可。

需要注意的是，格栅装甲网之所以能起作用，关键是不让火箭弹接触的车体，所以防护网安装后与车体保持一定距离非常重要，一般要求在50厘米以上。

记：格栅装甲防护网，其材料，结构，以及加工这三个环节上，分别对消解火箭弹破坏力有怎样的贡献？有没有哪个因素的贡献效果更大更明显？抑或只是各个因素最优化匹配设计之后带来的综合效果？

徐：简而言之，任何一种防护技术都不是单一的，它必然是材料、结构、加工、安装、维护等各类综合因素在一起才能发挥最优的作用。例如：材料的韧性和张力有利于牵扯住RPG；网状结构可阻止RPG穿过；连接加工点的牢度可使冲击力迅速分散。如果一定要说那个因素贡献更大一点，我个人认为结构所起的因素可能会大一点。

记：格栅装甲防护网，看起来很简单，就像钢筋铁条一样焊接而成，那么它背后有没有一些技术复杂性？比如材料，经纬纹路结构设计，以及加工成型等方面，有没有具体技术难点？

徐：这个格栅装甲防护网看似简单，实际需要经过大量的演算和实验才能得到最优的效果。关键点是在达到防护效果的同时，要尽量减轻重量。虽然格栅结构要比复合装甲要轻30～50%，但仍然增加了不少重量。例如：一台典型防雷车所需的防护网一般重量要达到2.5吨左右。

如上所述，个人认为纹路结构在这种防护技术中所起的作用最大，而这个技术的难点也恰恰在结构设计上。我们大家都知道蜘蛛网的牢度是非常强的，这是经过千万年的进化才得到的最优方案。所以，在结构方面的研究还有很长一段路要走。

负面效果评估

记：装甲车使用格栅装甲之后，在实际使用中，有没有发现会带来一些负面效果？譬如重量增加，或者不利于行驶之类的？如何克服？

徐：当然，任何事物都会有正反两个方面。就这个格栅装甲而言，在实际使用中也或多或少存在一些问题，例如这种通透式的防护本来就不可能达到百分之百的效果，即使对RPG的防护效果一般认为也只能抵御50%的杀伤力，更别提对付体积更小、威力更强的新型RPG了；从防护原理上来说，对于机械或化学引信的RPG的确具有很好的效果，但对电子引信的RPG则要大打折扣；加装格栅防护之后，整个车辆外延体积增大、车重增加，而且外加格栅对车上人员的视线也造成了阻碍，这也对车辆的行使性能造成了很大的负面影响；再者，多一个部件就多一份维护工作，这个道理是很容易理解的，特别是所用材料和连接点的防锈除锈工作比较费功夫。

结语

记：您认为今后装甲车设计上，格栅装甲防护网会不会成为一项“标配”设计，大家都这样做？

徐：我个人觉得这个问题好像是在问AK-47会不会成为部队标配一样。实际上这个技术早在二战时就采用了，而且制造安装比较简单（最少看起来是这样），但到现在也只有在局部场合、部分车辆，甚至是车辆个别部件才使用。我觉得会不会采用，关键要看执行相关任务的具体环境，比如说在反恐行动中所起的作用就会很大。

记：您认为今后装甲车设计上，为了防护火箭弹威胁，会不会有其他的更好的思路和方案？

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关键词：公路施工；混凝土；施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A

进入21世纪，全球的地质性灾难似乎进入了一个此起彼伏竞相发生的时期。比如地震、泥石流等。在地震面前逃生是很重要的，但是在地震发生之后的救援任务更是相当紧迫的。可是如何才能进行有效的救援呢？似乎摆在我们面前的就是关于道路通畅阻的问题。对比近几年来中外道路在地震后的表现，我们可见一斑。在日本福岛的地震之后，他们的路面仅仅是出现细微的裂痕，而在我们的四川汶川发生了震级与福岛差不多的地震，我们的道路的表现就没有那么好了。所以在道路的建设中我们有必要开发新的材料，运用新的技术为道路的质量保驾护航。

1混凝土施工技术漫谈

什么是混凝土施工技术呢？我们有必要首先明确混凝土的定义，混凝土，简称为“砼（tóng）”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，它广泛应用于土木工程。具体说来，便是由胶凝材料，颗粒状集料（也称为骨料），水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。

混凝土的原料丰富，价格低廉，生产工艺简单。同时混凝土具有抗压强度高，耐久性能好，强度等级范围宽等特点，使混凝土在日常的生产中有着普遍的应用。这种应用的普遍性不仅应用于土木工程，而且在造船业、地热工程等方面也有着大规模的应用。

然而在路道工程建设中用到的混凝土，多为水泥，砂，石和水的混合物。在这种普通的混凝土中砂和石所起的主要是骨架的作用，并且在一定程度上抑制水泥因为冷凝引起的收缩。水和水泥混合形成水泥浆，包裹在砂子和石子的周围并且填充砂子和石子之间的空气，从而进一步增加混凝土的坚固性。水泥浆体在冷凝之前有着很好的性可以在搅拌过程中促进各类材料的均匀分布，从而使得混凝土拌合物有着良好的工作性能，硬化后黏连在一起，进一步形成一个坚固的整体。

2早强剂在混凝土中的运用

混凝土的由来有着漫长的发展历史，在遥远的古代就已经产生了类似于近代混凝土的应用。只是在那个科技并不发达的年代，他们的混凝土所用的材料与我们现代的混凝土所用的材料存在着千差万别。在近代混凝土的应用中，人们关于混凝土应用的理论研究也多了起来，从而丰富了混凝土施工技术的运用发展，使得混凝土在各种的行业都有了广泛应用。

在公路的施工过程中，混凝土也渐渐的占据了一席之地。然而混凝土在道路建设的运用中，更多的是借助其他一些其他的材料，帮助混凝土发挥更大的公用。比如说早强剂。早强剂是一种专门的应用在工程中的需要尽快尽早的获得水泥混凝土强度问题的外用添加剂。在公路水泥混凝土的运用中主要运用于以下的几种情况之中：

（1）一、二、三级公路的平交路口

在一些临时修补的公路交叉口路面上使用水泥混凝土进行修补的时候，为了保证公路的正常通行，必须借助于早强剂使公路路面可以尽快的通车保证道路的正常通行。当某一个方向的路面摊铺了水泥混凝土进行施工的时候，并不仅仅是正在施工的路面不能正常的通车，而且也影响了平面交叉的其他的路面，使其不能正常的通车。另外在平坦的路面上，如果道路较宽，可以架筑便桥方便通车。但是在较窄的平坦的路面上，却不可能完成架筑便桥的任务，只能阻断道路待道路施工完成之后才能通车。这样一来，便阻碍了道路原本公用的正常的发挥。在这个时候最好的方式就是使用早强剂促进水泥混凝土的凝结，已达到在短时间内为车辆提供通行的可能。

（2）水泥混凝土的路面以及桥梁的修复

在路面的修复的时候，不得不阻断需要修复的车行道，使过往的车辆聚集到其他的车行道之中，这样便加重了其他车道的负担，同时也增加了路面拥挤的可能。特别是在高速公路或者那些效益较好的收费路段，早一个小时通车便得到更多的收入。这个时候的水泥混凝土路面或者桥梁的修复应该采用早强剂，加快修复的速度，尽快开放通行，提高经济和交通效益。

（3）低温下的水泥混凝土路面施工

在温度偏低的环境下施工，一般需要早强剂来加速水泥混凝土的冷凝，以避免因为温度低造成的混凝土强度的降低。总而言之，早强剂是道路问题施工者手中的利器，在绝大多数的道路问题上我们都能看到早强剂的影子。早强剂的运用在一定程度上客服了水泥混凝土冷凝速度过慢，强度发挥作用的时间较长的问题，从而将人们对于混凝土运用的理想状态，向前提升了一个位置。

3公路施工中运用的早强剂的适用范围

在公路的施工中，运用早强剂加速水泥混凝土凝结的应用是屡见不鲜的。但是至于如何分类并运用的呢？这更是一个需要探讨的问题。

早强剂的种类是很多的，包括强电解质无机盐类、水溶性有机物以及有机化学成分等等。在这些不同种类的早强剂中，我们依旧可以对其进行调配，而制备出更加符合当时当地环境需要的早强剂，加速道路工程的进程，降低不必要的损失。

早强剂在道路建设中的运用何其广泛，我们大致可以将其分为五大类：

第一，需要点明的便是早强剂、早强型碱水剂和早强型高效减水剂主要运用于道路施工中需要快速冷凝并达到一定强度的水泥混凝土，蒸发掉水泥混凝土中的水分，在低温中施工的有早强要求的水泥混凝土以及需要提前做好准备的预应力水泥混凝土结构和构件。但是需要重点指出的是，在炎热的环境下不要使用早强性外加剂，以避免适得其反。

第二，盐酸性的早强剂必须不能运用在以下几种的施工环境中：（1）预应力钢筋混凝土结构的构件中防止钢筋混凝土的应力腐蚀；（2）在相对湿度较大的环境中使用的露天、雨淋，水位较高以及水位变动较大的钢筋水泥混凝土构件；（3）大体积水泥混凝土和钢筋混凝土；（4）集料有着碱活性的钢筋水泥混凝土结构；（5）直接接触到酸、碱以及其他的腐蚀性材料的钢筋水泥混凝土；（6）经常处在高温下的钢筋水泥混凝土，防止加速钢筋的腐蚀；（7）表面有修饰性图案的钢筋水泥混凝土；在这些类型的混凝土结构中不能使用盐酸性的早强剂，避免加速混凝土的腐蚀，将原本坚固的混凝土变得不堪一击。

第三，掺在混凝土中对人体产生危害或对环境产生污染的化学制品禁止作为的早强剂使用。包含有六价铬盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐等等有害成分的早强剂禁止出现在穿越或者经过水源附近的道路中，防止这些有害成分深渗入到水源中，对人体、产生危害。同时还有一些包含有会产生有害气体的化学物质的早强剂，也禁止应用于道路的建设之中。

第四，含有强电解质无机盐类的早强剂、早强性减水剂和早强性高效减水剂，禁止运用在一些公路建设的水泥混凝土的结构中。因为公路中的水泥混凝土是处在车轮的冲击、震动以及摩擦下的结构物，运用不恰当的早强剂必将损伤公路路面的应力，减缩道路的使用寿命，更有可能在车辆行驶的过程中发生崩裂引起交通事故，从而发生悲剧。

最后，在干热、蒸养的条件下不应运用含有三乙醇胺类早强剂、早强型减水剂和早强型高效减水剂，避免在在干热、蒸养的环境下引起三乙醇胺的挥发，从而失去其早强的作用。

4混凝土在公路施工中的发展前景

运用混凝土来取代过往一般的仅仅以石子水泥为基，以沥青为面的路面铺设结构，这必将是大势所趋。然而在眼下的道路发展中，人们对于混凝土的认识还存在着一定的缺陷。仅仅的依靠水泥，石子似乎就已经被看做是坚不可摧的混凝土结构，而对于新的材料的去、开发应用缺少了必要的准备条件，使需要永远遥遥领先于我们的社会材料供给。

早在2006年，国家交通部就对道路施工中的各项技术指标提出的了明确的文件性指示，为水泥混凝土在道路施工建设中的应用提供了适宜的政策性土壤。在之后的道路建设中，水泥混凝土得到了大范围的运用，从而保证了路基的质量，在减少财政支出的同时，提高了道路安全系数，为道路的畅通无阻提高了基础设施上的可能。时下中国的高速公路总里程是全球各国高速公路总里程最长的国家，我国的道路建设必将带动着整个世界道路建设的步伐。这样一来，我们有必要加快道路施工技术研究的步伐，让跟随国外道路施工技术的现状是、成为历史。面对交通发展的趋势，混凝土在道路施工中的运用必将是前景广阔的。人们安全意识的增强，新的更为全合理的材料必将成为人们的首屈之选。

结语

混凝土在道路建设中的应用是相当的广泛的。在这广泛的同时，也存在着一些显而易见的缺陷。比如早强剂的错误使用，其危害轻则损及道路的使用寿命，重则伤及人民群众的生命财产安全。所以在道路的施工建设中，我们必须更合理的使用新的技术，运用新的材料规避那些不必要的伤害。

参考文献

[1]才素平.大体积混凝土施工技术及其应用[J].中国安全科学学报，2009（02）.

[2]孙国富.公路建设项目安全状况评价方法[J].中国安全科学学报，2010（11）.

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关键字：汽车内饰；质量；舒适度；材料选择

引 言：随着我国汽车制造行业的快速发展，特别是经过近十几年的迅猛发展，汽车制造行业已经名列世界前茅，我国已经步入了汽车制造的大国行列。衡量一个国家是否是汽车制造强国的标准除了汽车产销量之外，还包括汽车整体使用质量、外观与内饰的设计、新科技新工艺手段的运用、环保节能新材料的使用等情况。随着社会的不断进步，消费者已经不再只关注汽车外观、功能，逐渐开始注重汽车的视觉效果、人性化设计、视觉效果、环保绿色健康材料等。汽车内饰已经成为判断汽车档次的重要标准，大众辉腾就是立足于经典手工工艺与现代尖端科技的完美结合，打造低调中的奢侈，专注于豪华内饰，赢得了广大消费者的青睐。从在我国汽车制造初期，只注重外观和功能的设计开发，忽视了汽车内饰，造成我国内饰水平与国际水平相差甚远。

一、汽车内饰的主要内容

汽车内饰内容主要包括一下系统：、仪表板系统、副仪表板系统、顶棚系统、门内护板系统、座椅系统、其余驾驶室内装件系统、驾驶室空气循环系统、发动机舱内装件系统、行李箱内装件系统、安全气囊、地毯、安全带、方向盘，以及车内声学系统、车内照明等等。从近几年的发展趋势来看，内饰设计国际流行的趋势是越来越趋向于数字化和高科技，造型方面趋于简洁、工整，更加注重多种材质的应用、搭配。特别是节约环保的绿色理念逐渐深入人心，消费者开始追求个性化时尚设计。

二、影响汽车内饰质量的因素分析与优化

本文主要从一下几个方面分析影响汽车内饰质量的因素：汽车内饰总体设计与布置、乘坐方便性和舒适度、人性化需求、色彩设计、内饰新材料的选择、绿色健康环保等。

1.汽车内饰总体设计与布置

汽车内饰总体设计与布置是决定汽车内饰质量的最主要因素，内饰设计主要是指在有限的汽车空间内进行空间环境艺术设计，时尚美观的内饰往往可以给消费者一种良好的第一感觉，增强消费者的认可度。同时汽车内饰要和整体风格与外形保持一致性，时尚大方的设计理念可以激发顾客的购买欲望，设计师要从满足顾客需求的角度设计产品，综合各方面要求，把功能性与艺术性完美的结合在一起，优化汽车内饰总体设计与布置。

2.汽车内部舒适度

汽车内部舒适度已经成为消费者选择新车时考虑的第二大因素，排在车辆外观设计之前，仅次于汽车的可靠性及耐用程度，由此可见汽车舒适度的重要性。它主要与内部空间、座椅、底盘、驾驶员心理、外部环境、车内震动度等因素有关，影响因素不仅包括客观设计制造因素，还包括心理、外部环境等主观因素，存在很大的不确定性，因此设计人员要从客观因素出发，尽量提高乘坐舒适度。汽车座椅的散热、防潮、减震性等功能，设计合理与否直接影响着舒适度，座椅的舒适度主要取决于坐垫软硬度、可调整性、背腰支撑力度等，对于坐垫太硬、头枕不合适等问题，可以从坐垫材料选择、坐垫角度调整、靠背与坐姿一致性等方面优化。空间设计要从实际有效空间与虚拟空间进行设计，要充分考虑驾驶员与乘员的生理、操作等要求，虚拟空间设计要制造轻松、宽敞的感觉，合理设计膝部活动范围。

3.人性化需求设计

汽车拥有者都想让汽车具备更多功能，为生活提供更多便利，汽车内饰设计应该灵活一些，要符合人们的生活习惯，而不是以一种固化的模式，面向所有消费者。大多数车主希望车辆的储物空间更加宽敞，这就要求充分发挥工程师的奇思妙想，尽力增加储物空间，给乘客一种宽敞明亮的感觉。车辆内饰应该向满足个性化需求的方向发展，例如在收音机隔板附近装置了可以放杯子的托盘；有些车型为了满足娱乐、通讯设备的使用，这自然需要在对应位置设置一些插座和插孔；配装环视监控系统，可以在车内显示器上清晰显示车辆位置与周围环境，帮助驾驶员在狭小空间停车入位，这些都可以满足人性化需求。

4.色彩设计与搭配

色彩内饰赋予了汽车新的生命与活力，内饰色彩设计必须符合汽车外形与风格。汽车内饰色彩不同于艺术绘画，其还有材料、功能、工艺手段等方面的要求，色彩设计要以安全性、实用性为主，要求美观、协调、舒适、耐磨，科学合适的色彩搭配，能调节驾驶员的情趣，减少交通事故的发生。设计人员要根据汽车类型与使用对象进行设计，高档车颜色选取一般是大气稳重，中低档要求活泼低调色彩，跑车要鲜艳夺目，休闲车要轻松随意。色彩设计中要遵守配色平衡原理，突出焦点色，营造出层次感与和谐感。

5.内饰绿色环保新材料的选择

随着绿色环保新材料的不断涌现，材料的选取在很大程度上决定了内饰的质量，特别是人们对绿色环保健康的追求，要求车内空气质量好、材料无辐射、无化学污染。这就要求使用透气性好、阻燃、防紫外线的高分子材料，以及抗轻微碰撞性能和耐化学侵蚀的聚合物材料，降低塑料零部件的表面粗糙度及免油漆的外装饰件复合材料等。

结语：提高汽车内饰质量是一项复杂的系统工程，汽车内饰设计师们必须将系统化、艺术性、整体化、绿色化的理念植入设计之中，从内饰总体设计与布置、乘坐舒适度、人性化需求、色彩设计、内饰绿色环保新材料的选择等各方面入手，全面提高汽车内饰质量。

参考文献：

[1]焦晓英.汽车内饰材料人造皮革的应用发展[N].太行日报.2010年

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Abstract: The reasons and the influencing factors for the semi-rigid asphalt concrete pavement foundation damage are analyzed. Combining the practical experience at construction process, several prevention measures are briefly discussed.

关键词：半刚性沥青混凝土；路面基层；破坏原因；防治措施

Key words: semi-rigid asphalt concrete; pavement foundation; damage causes; prevention measures

中图分类号：TU52 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0032-01

1沥青混凝土路面基层破坏产生的原因

1．1 表现形式半刚性沥青混凝土路面基层冲刷唧浆现象，是指半刚性路面基层表面细料，在雨水和车辆荷载的作用下，被侵入基层内的有压水冲刷成浆，并沿着面层裂缝唧至沥青面层表面，在相同条件下路面结构层的冲刷作用随其离沥青面层表面距离的增加而减弱。

1．2 产生的原因路表水会通过多种途径进入沥青路面，同样也会进入基层、垫层内，如果进入的水不能及时排出，而是停留在面层、基层的交界处，就会使得基层局部潮湿，甚至接近饱和状态，随着雨量的增加，路面基层交界处及缝隙中的自由水增多，在车辆荷载的作用下，结构层内的自由水会形成高压水流，向周围冲击，将基层表面及空隙中冲刷成浆，在行车荷载的反复作用下冲刷不断进行，就会积少成多，在裂缝中形成细浆，被冲掉的细浆逐渐占满沥青面层缝隙，在行车荷载的反复作用下细料浆被压挤出裂缝。

1．3 沥青路面冲刷唧浆对路面的破坏作用对只有微弱冲刷，元唧浆产生的路面冲刷现象，其冲刷作用对面层的破坏较小，对路面近期使用功能没有明显影响，冲刷剧烈，且伴随唧浆产生的路面冲刷唧浆现象，则对路面的破坏作用较大，造成路面早期破坏。随着冲刷唧浆周而复始地进行，沥青面层下的基层逐渐被有压水淘空，使沥青面层下陷在沥青面层裂缝两侧产生新的裂缝，形成局部网裂、坑槽，导致沥青路面产生早期破坏。实践证明，路面的冲刷现象是普遍存在的，只不过是冲刷作用程度有大有小而已，路面冲刷唧浆往往发生在沥青面层较薄、基层结构组合不当且基层施工质量较差的路段中。从301国道以交付使用的路面工程回访期间取样来看，沥青底面层空隙中或多或少都有基层细料填充的情况，基层表面或多或少都有细料被冲刷掉的痕迹。

2沥青路面产生开裂的因素

2.1 降雨量、地下水及排水水是导致产生路面冲刷唧浆的根源，没有水的作用也就没有路面冲刷现象的发生，对降雨量大、地下水丰富并且地下水位高、路面排水不畅的路段，路面基层、路基经常处在潮湿状态下，都可以产生冲刷唧浆现象，例如：301国道甘-博段171+000-140+000修补过程中，现场可以看到很多路段都有唧浆现象，路面多处网裂，并出现坑槽。在修补期间，每场雨水过后路面都会出现大大小小的积水坑，路肩过高使水无法排出路面以外，有些未来得及修补的路段，唧浆现象的破坏面积又有所增加、增大。

2．2 交通量及车辆荷载在车轮荷载作用下，半刚性基层的底部要产生拉应力，如此拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度，半刚性基层的底部就很快开裂，在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会逐渐扩展上部，使沥青面层开裂破坏，由于基层稳定土木身的强度不够或厚度不足，而造减裂缝破坏，在路面使用过程中，会逐渐发展，由原先裂成大块，继续破裂成较小的块，路面面层上的弯沉值也会逐渐增加，交通量越大、车辆荷载越大，渗入结构层缝隙及表面积水所产生的水压力则越大，从而使冲刷作用越大，而据有关资料显示，车辆超载1倍，对路面的破坏力增加4-16倍。

2．3 面层施工质量沥青面层混合料级配不好、水稳定性不好、碾压不实、平整度差，导致雨，雪、水侵入，将使面层的渗水率增大;冲刷作用加剧，使面层失去应有的抗压强度和抗剪切强度。

2．4 基层施工质量半刚性路面基层混合料能否拌和均匀，对半刚性路面基层质量有着重要影响，如果混合料拌和不均匀，结合料过少的部分强度大大降低，在雨雪水和车辆荷载作用下易形成局部冲刷现象。

2．5 延迟压实和碾压过度对于水泥稳定类材料，延迟时间越长，压实度越低，强度损失越大，过长的延迟压实和过度的碾压，都将对半刚性基层或底基层产生破坏作用，随着时间的延长、水泥的水化反应及物理化学反应不断进行，到达一定时间后，水泥的胶结作用使半刚性材料强度初步形成，此时再进行碾压或过度碾压，将使半刚性路面基层表面产生薄层剪切面，形成强度软弱层，在雨、雪、水和车辆荷载的作用下易产生冲刷卿浆现象。因此，在基层施工时，应严格控制延迟时间和碾压遍数，避兔延迟碾压和碾压过度所带来的危害。

2．6 养生条件半刚性基层的养生对强度形成、裂缝产生有着重要影响，基层碾压结束后，应立即进行养生，并且在养生期内(一般为7d)始终使基层表面保持湿润状态，则易于强度形成且减少裂缝，抗冲刷能力增强，若养生不及时，基层曝晒时间过长，忽干忽湿，则影响基层强度形成，使裂缝增加，抗冲刷能力降低。

3防治措施

①完善路基排水设施。做好路基排水设计，与路面结构排水有关的边坡、边沟、盲沟等，必须符合有关规范规定。②设置沥青面层防水层。在沥青面层结构设计中，其中一层应按不透水层来进行设计，减少面层渗水。③设置垫层。地下水位较高的路段，应考虑设置垫层，以隔断毛细水。垫层应用具有排除上、下来水作用的透水性材料来做。

4施工方面

4．1 严格控制沥青面层施工质量严格控制原材料质量，混合料拌和质量，摊铺质量碾压质量，切实提高压实度和平整度，实践证明，充分碾压密实的路面其渗水率低，路面水能迅速排出。

4．2 严格控制基层施工质量半刚性基层材料质量须符合施工投术规范规定，颗粒级配须符合规范要求，个别指标达不到规范要求时，应采取相应技术措施进行处理，例如，若土的塑性指数偏高，可用石灰进行处理，先将石灰与土拌和后，加水进行一昼夜以上的闷料，以降低土的分散性、湿涨性、塑性指数，在铺筑过程中缩短廷迟时间（2h以内）减少强度损失，平整好，严禁采用薄层贴补法，严格按照碾压程序，有效碾压遍数控制碾压。

4．3 加强养生及管理工作碾压结束后，立即进行养生，确保表层在养生期内始终保持湿润状态，养生结束后，尽早喷洒沥青下封层，严格禁止社会车辆通行，下封层完成后，尽快铺筑沥青面层。

加强养护管理及路政管理工作是提高路面使用性能、廷长路面使用寿命的重要措施。

参考文献：

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［关键词］ 乳化沥青 道路养护 应用

一、前言

乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青，经过机械搅拌和化学稳定的方法（乳化），扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的一种道路建筑材料。它可以常温使用，且可以和冷的潮湿的石料一起使用。当乳化沥青破乳凝固时，水分完全排除，形成道路材料的最终强度。在众多的道路建设应用中，乳化沥青比热沥青更为安全、节能和环保，避免了高温操作、加热和有害排放。目前乳化沥青主要用于道路的升级与养护，如石屑封层等，除此之外，它还有多种独特的、其它沥青材料不可替代的功能，如冷拌料、稀浆封层。此外，乳化沥青亦可用于新建道路施工，如粘层油、透层油等。

二、乳化沥青的优点和经济性

1．节能

稀释沥青中的煤油或汽油含量可以达到50％，而乳化沥青中则只含0～2％。所以，这是一项在白色燃料生产利用方面具有重要价值的节约行为，仅仅依靠增加轻制油溶剂来减少沥青的粘度标准，沥青就能够被浇灌和撒布，并希望使用后的轻制油能够迅速挥发进入大气中。事实上，如果轻制油不能够挥发，那么沥青就太软了，在交通荷载作用下，道路表面就可能泛油或变形。

2．多用途性

乳化沥青有许多种应用方法，应用时要选择合适的铺设方法，因为它有一个非常广泛的应用范围。它既能够作大面积的封层撤布，也能够用来进行小范围的设坑槽修补。同时因为它能够长期储存在储罐中，在偏远地区应用时，利用滚筒洒布应用时非常方便。

3．使用方便

乳液专业化撒布，需要专业化设设备，如撒布机。然而，小面积的乳液应用可直接采用手工浇灌和手工撒布，如小面积的坑槽修补工作、裂缝填缝料等，小数量的冷拌混合料只需要基本设备就行。例如，一只带挡板的洒水壶和一个铁锹就能够进行小面积的封层和裂缝修补，采用灌入式坑槽修补填充路面坑洞等应用简单易行。

三、乳化沥青的养护方法和应用

(一)路面损坏分类如下

1．变形或扭曲

路面的塑性变形是由于车辆超载造成的。包括车辙、挤浆和搓板现象及路面推挤。

2．裂缝

路面裂缝是由许多因素造成的，其中不少裂缝是结构上的原因。例如，疲劳裂缝是由于路面刚度丧失和交通车辆的反复碾压引起的；纵裂缝、网裂缝和温缩裂缝是由于材料和设计因素引起的，路面裂缝，既有路面的原因，也有材料老化和环境方面的原因。反射裂缝是由于已存在裂缝损坏或与水泥混凝土路面中连接引起的。

3．破裂

随着时间的推移，道路路面层逐渐老化、沥青的老化在不同程度上取决于环境和沥青的化学性质，这些老化将导致路面断裂、面层结构丧失和裂缝增加及坑洞的形成。当然坑洞的形成也与混合料中细料的丧失或路面粒料较小有关。

4．剥离

由于一些沥青对水的敏感性，特别是在车辆和孔隙水压力的作用下，引起沥青的粘附性丧失和路面坍陷。

(二)乳化沥青的应用

1．稀浆封层

稀浆封层料是一种冷拌沥青混合料，具有骨料和沥青混合的优点。在通常情况下，相似的级配稀浆封层具有比热拌沥青混合料高的模量，所以常用它来填充路面车辙。比较高的稳定度具有较高的抗变形能力。混合料通常是由较硬的细骨料级配和耐磨的具有高砂当量的骨料组成，特别是微观封层和聚合物改性封层这种情况，能极大地增加路面的强度和完整性。这使路面具有高磨损阻力和极好的变形阻力。乳化沥青乳液也容易在移动的稀浆封层摊铺机上使用，在该机器上进行拌和及运用掺加剂进行化学控制，来满足养护的需要。

2．车辙修补

采用微观封层混合料进行路面车辙修补，能使路面增加使用时间，对热拌沥青混合料来讲，将持续大约8～10年的时间。显而易见，正确的混合料设计和铺筑是非常重要的，采用微观封层进行路面车辙修补的相对费用比热拌沥青混合料要少，这主要是不需要脱离拌和设备现场；对通常的车辙道路表面不需要研磨，这是因为乳化沥青能在潮湿的道路表面上施工具有较好的粘附性，没有粘结层；现场使用的材料基本费用比较少。

3．面层修整

通常情况下，在居民住宅区、稀浆封层根据原有的道路表面使用寿命可以持续4～8年。在高速公路上应用微观封层或者聚合物改性稀浆封层，其使用寿命将达到8年。

4．石屑罩面

目前，世界上有各种各样的道路表面处治方法，其中石屑罩面、撒布封层是最常用的路面养护方法。石屑罩面是在道路面层上使用一种标准的沥青撒布机洒布一层粘结料，然后铺一层同粒径的比较好的骨料。这种方法可以根据道路类型进行调整。粘结料和石料两者的撒布率必须符合设计要求，所采用的粘结料和石料必须经过严格的筛选（粘结料在粘度、附着力、模量和适当的弹性及石屑的形状、结构、大小和干净程度等方面都应严格要求）。石屑罩面的复合封层如果在比较好的道路基层上铺设，处理后的道路表面可承受的交通量将达到40000辆/日，同时也能够通行大型载重车。石屑罩面是一个高沥青含量的薄表面处治层，但是这种处治层是柔性的和耐磨的。掺加聚合物能够增加粘结力、粘附性、耐磨性和路面的抗裂性能。这使石屑罩面既能够用于道路养护，又可以用于道路重建，尤其是在道路的抗裂方面有重要作用。另外，使用SBR或SBS改性能够进行道路封层和桥梁裂缝修补，尤其重要的是可以减少路面的反射裂缝。由于乳液具有极好的潮湿性、化学粘附性和乳化剂系统及对路面的修补养护性质，所以乳液比较适合于路面撒布。根据天气和交通情况，路面洒布时要求比较好的交通控制及比较好的封层条件。

四、结束语

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关键字：扰流板 正向曲面建模 模具开发

中图分类号：S611文献标识码： A

汽车扰流板是汽车尾部安装的一个与水平方向呈一定角度的附加板。汽车高速行驶过程中，利用其倾斜度，可使风力直接产生向下的压力，减少车辆尾部的气动升力，提高汽车的行驶稳定性。同时扰流板还可增强汽车的动感和美观，体现个性化设计及降低汽车油耗等。目前，按照空气动力学原理设计的汽车扰流板在欧美等发达国家已得到广泛应用。在中国，随着汽车工业的快速发展，人们对于汽车轻量化、节能、美观、快速、安全和舒适等要求越来越高，大量轿车装配了扰流板。

一、扰流板的原理和作用

因为车体一般是一个不规则流线体，车辆将空气分开，空气从车辆四周流过，而当流过车顶后，这部分空气会开始向下流动，而这里气流的流动速度会根据车尾的形状决定，比如车尾为了更加漂亮，所以很多车尾造型都比较陡峭，所以气流速度也会越快，也就会形成如机翼一样的效果得到向上的升力，而后扰流板的作用就是在不增加车体重量的前提下降低车辆行驶中所受到的上升力。 如果车尾的升力比车头的升力大，就易导致车子转向过多、后轮抓地力减小、高速稳定性差。所以利用后扰流板的倾斜度，使风力直接产生向下的压力，如F1赛车尾部的扰流板一般倾斜15°，高速行驶时可达1000公斤以上的压力。但是，后扰流板同时也增加了风阻，如Fl的风阻系数接近1.0(一般轿车为0.3～0.5)。所以后扰流板在设计时必须"恰到好处"，使后扰流板对增加的风阻与改善的性能之间达到最合理的度。

通常所说的“尾翼”比较专业的叫法为扰流板，多见于运动型轿车和跑车上。现在市面上也有一些普通车加装了这个“尾翼”扰流板。其实扰流板的作用主要是为了减少车辆尾部的升力，如果车尾的升力比车头的升力大，就容易导致车辆过度转向，后轮抓地力减小以及高速稳定性变差。

二、扰流板材料的选择

材料的物性决定了零件的特性与制造工艺，所以设计开发先期应当尽早评价所用材料的技术成熟度，材料成型方法的匹配性以及整体的性价比。扰流板材料的总体设计要求质轻、强度可靠、经济成本符合绿色设计。

1.聚碳酸酯PC系合金

聚碳酸酯PC系合金具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC 的突出性能是优异的冲击性和透明性，优良的力学性能和电绝缘性，使用温度范围广，尺寸稳定性高，耐蠕变性高，是一种集刚、硬、韧于一体的塑料品种。PC的主要缺点为吸湿性能大，加工易产生气泡及银丝，制品易产生残余内应力，并对缺口敏感性大，耐疲劳性低，磨擦性及耐磨性不好。PC虽有很好的机械特性，但流动特性较差，因此注塑过程较困难PC制品一般不宜携带金属嵌件，如须加入，应将嵌件预热到200摄氏度或更高在选用PC系合金材料时，要首先考虑产品的设计要求，如果零件要求有较高的抗冲击性，那么就选用低流动率的PC材料；反之，可以采用高流动率的PC材料。

2.聚丙烯55

聚丙烯55具有极好的流动性能和宽范围的流速以及其独特的聚合物特性相结合，使得具有优异的加工性能，良好的耐热性，稳定的化学性，对水稳定性，制品表面光泽好，并易于着色。55 原材料极具价格优势，而且55可回收再利用，符合绿色设计原则，但55的材料缺点是未增强材料偏软，增强后表面质量差，而且耐候性差，对于一般车身外饰件，聚丙烯采用注塑工艺为多。

3.铝合金

铝相对与钢材而言重量轻，而且铝材几乎可以全部回收再利用，符合绿色设计的原则，有利于环境保护"全铝合金制扰流板一般用于赛车与豪华车；在乘用车扰流板上，由于铝合金外观设计自由度差，因此铝合金常用为扰流板塑制件中的内部加强件，铝合金尾翼一般可以采用挤塑、锻压成型以及浇注等成型方法。

扰流板材料选择遵循材料设计与认可流程，通过加权定性的方法来评价各款材料的综合性能，其中以10分定义最佳，以此排序铝合金与碳纤维具有较明显的优势，但铝合金的设计自由度却大大约束了铝合金在乘用车扰流板中的应用，同样碳纤维有目前的昂贵成本限制了在乘用车中的大规模应用，ABS系,PC系以及PUR三者相对而言，在目前的扰流板中获得了广泛的应用。

三、扰流板方案设计

1.曲面建模介绍

产品的形态由产品数模直接决定， 产品数模的质量直接决定了产品的质量。在设计过程中，产品数字模型的外表面及内表面的设计侧重点有很大不同， 通常先由造型设计工程师设计外表面， 然后由结构设计工程师设计内表面。这种分工关系决定了造型设计工程师在汽车造型设计中主要采用曲面建模的工作方式。产品曲面建模分逆向建模与正向建模两 种类型。正向建模是以已知数字化边界条件为依据， 直接在计算机中建构和完成曲面构建，实现二维效果图到曲面模型的转变方式。由于逆向建模流程开发周期相对较长，投入相对较大，在后期不容易做大的修改，所以为了尽快迎合市场需求，缩短开发周期，本文采用了正向建模的方式。但正向建模需要承担不可预期的风险。

2. 外表面处理的可行性

在对最后的产品效果比较有把握后，采用Alias 与CATIA 2 种曲面建模软件进行正向设计。在保证曲线和曲面质量的前提下， 需要对扰流板的造型轮廓线与车身造型线进行各个方向的调整， 以确认最终的表现形态是否符合整体的美感。调整扰流板的外轮廓线与车身走势相互协调； 调整扰流板内轮廓线与保险杠内切面的走势一致。扰流板外轮廓线与行李箱盖弧线走势相一致。

在设计扰流板上的高位刹车灯时，要考虑到将其安排在恰当的位置，以达到与扰流板比例均衡，整体协调。同时在保证整体造型的前提下，也要考虑灯具的尺寸及结构问题。高位刹车灯根据不同需求一般可安装回光反射器或灯具。回光反射器是一种无光源的光线反射器；灯具的基本组成部分是灯光组，灯光组包括光源（LED灯）、反射镜和透光镜三部分。在布局上如安装LED灯需考虑是否有足够的空间。

3. 模具开发的可成型性

汽车扰流板一般有两 种成型方法： 一次性吹塑成型或是注塑成型上下两 片后再将上下两 部分焊接而成。由于吹塑成型效率高、模具费用低以及后加工量小，因此现行一般采用吹塑成型法。无论采用吹塑成型或是注塑成型，都需要考虑模具开发的可行性，即如何脱模。

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关键词： 乳化沥青；公路养护；技术应用

乳化沥青是将熔化的沥青微粒分散于含有乳化剂的水介质中，形成的互不相溶的稳定性乳状液。具有良好的流动性和稳定性，对于公路路面工程的养护具有较好的适用功能。本文针对乳化沥青在公路路面养护中的技术应用进行了阐述分析。

1.乳化沥青及其功能特性分析

乳化沥青是由沥青和水组成的混合物，乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青，经过机械搅拌和化学稳定的方法进行充分乳化，使之扩散到水中而液化成常温下粘度性很低、流动性较好的一种道路建筑材料。

通常情况下，沥青与水的表面张力差别较大，不会互相混溶。如果将通过高速离心、剪切重击等机械作用下形成的沥青微粒，分散到含有乳化剂和稳定剂等表面活性剂的水介质中时，由于乳化剂能定向吸附在沥青微粒表面，因而降低了水与沥青的界面张力，使沥青微粒能在水中形成稳定的分散体系，这就是乳化沥青的乳化原理。

乳化沥青的主要特性表现为它的储存稳定性、粘度特性以及养护速度。常温下乳化沥青能够和冷潮湿润的石料混合应用。当乳化沥青破乳凝固时，其材料强度性能凸显，可作石屑封层、冷拌料、稀浆封层等技术处理，用于道路的升级与养护，亦可用于新建道路施工。相对来说，乳化沥青的应用具有如下特性：

1.1 用途广泛性

由于乳化沥青具有良好的流动性和稳定性能，凝固后具有明显的强度性能，因此它的应用范围较为广泛，在道路工程建设和养护施工中采用乳化沥青筑养路，可以少受阴湿和低温影响，发现路面病害可以及时进行养护修补，从而能及时改善路况，提高路面运输的安全稳定性能。

1.2 节能环保性

相对于稀释沥青来说，乳化沥青中的煤油汽油含量相当少，从一定程度上大大节约了燃油资源和工艺能量消耗。同时，乳化沥青的生产过程是在密封状态中进行的，加热温度低，加热时间短，污染程度轻，乳化沥青工艺避免了高温加热操作和有害物质的排放，有效提供了更为安全、节能和环保的技术系统。

1.3 使用方便性

乳化沥青的撒布，可以在常温下直接与集料拌和，或直接洒布喷涂、施工方便、能够有效改善劳动条件。采用灌入式坑槽修补方法填充路面坑洞等小面积应用时可直接采用手工操作，小量冷拌混合料设备简单便易。由于能够长期罐装储存，在偏远地区应用时，利用滚筒洒布极为便捷。

2.公路路面的常见性病害

受路面设计、材料老化和环境影响等各种因素影响，桥梁公路在承载负重运行过程中，路面往往会出现很多损毁现象。桥梁公路路面的常见病害主要包括以下几个方面：

2.1 破损塌陷

现代公路桥梁建筑，由于长期自然风化以及建筑技术自身存在的局限性，在承载负重过程中，相关桥面路面沥青混凝土铺装会出现龟裂开缝、沉降错位和损毁塌陷现象，影响了公路桥梁的交通性能。

2.2 变形扭曲

公路桥梁路面由于自然雨水侵蚀，路面排水功能不畅，渗水现象严重，加上车辆严重超载造成的路面塑性变形曲弯，造成路面推挤、车辙、挤浆和搓板等病害现象的发生。

2.3 裂缝剥落

由路面刚性丧失、超载负重的反复碾压、材料性能的弱化以及环境温度的落差往往会导致路面形成裂缝，特别是在车辆和孔隙水压力的作用下，引起沥青的粘附性丧失，造成路面混凝土剥离塌陷。

2.4 坑洞断面

道路面层长期负载风化或温差涨缩影响，路面沥青混凝土等结构材料会逐渐发生老化，致使路面混合料中细料丧失或路面粒料较小，导致路面形成断面、坑洞病害，造成路面的面层结构性能严重丧失。

3.乳化沥青在公路养护中的应用

3.1 稀浆封层

稀浆封层是一种由硬质耐磨性骨料和沥青混合级配组成的冷拌施工技术。乳化沥青混合料具有较好的粘附性，能在潮湿的路面上进行现场施工。通常情况下，级配相似的稀浆封层具有较高的稳定性、较高的模量和较高的抗形变能力，常被用来填充路面车辙裂缝病害，使路面具有高磨损阻力和极好的抗变形能力，极大地增加了路面的强度性能和完整性。应用乳化沥青进行稀浆封层，可以大大延长公路寿命。

3.2 石屑罩面

石屑罩面是常用的沥青高含量道路表面处治养护技术方法，它是在道路面层上撒布粘结料层后再均匀摊铺同粒径骨料层，具有柔性和耐磨性特征，掺加聚合物后能够有效增加粘结力、耐磨性和路面的抗裂性能。改性后能够进行道路封层和桥梁裂缝修补，可以有效减少路面反射性裂缝。由于乳化沥青具有极好的化学粘附性和防潮湿等路面修补养护性质，石屑罩面处理后的复合封层道路表面可承受相当大的交通负载量。

3.3 Cape封层

Cape封层是利用乳化沥青在耐磨性稀浆封层下铺设柔性石屑罩面的路面处治技术。这种封层为减缓路面组合裂缝提供了技术保障，具有表面光滑特性，主要应用于道路建设和相关货运道路的养护与重建方面。Cape封层融合了石屑罩面中较高的抗滑性和承载性能以及稀浆封层所具有的平整度优点，比单独使用稀浆封层或石屑罩面技术的耐磨性要高，公路路面养护中应用乳化沥青进行Cape封层能够充分延长道路的使用寿命。

3.4 喷射修补坑洞

公路路面养护中，喷射修补坑洞是针对路面凹陷坑洞以及破裂病害采用乳化沥青进行填充修补的技术方式。采用压缩空气将路面坑洞吹干清净，在坑洞内表面涂乳化沥青并填充骨料进行充分混合，最后在坑洞上面铺设干骨料表面封层，完成修补。喷射修补坑洞技术不需压实程序，修补后的坑洞防水性能和强度性能较高。使用快凝型乳化沥青和改性聚合物乳液，进行修补的路面坑洞强度更适于冬季条件下路面坑洞的快速修补。