本书全面而系统地介绍了汽车设计理论与方法。内容主要有：汽车设计理论与设计技术的发展，汽车设计的内容、特点、设计过程与发展趋势，汽车的产品型号，汽车的总布置设计，汽车零部件的载荷与计算工况和计算方法，汽车各系统、各总成及主要零部件的结构分析与设计计算以及各总成的试验等：全书共17章。本书可作为高等工科院校机械类专业汽车工程专业方向的汽车设计课教材、供高年级学生用于学习汽车设计理论、设计计算方法以及指导其设计实践：本书亦可作为有关行业尤其是从事汽车设计和研究的工程技术人员的参考书

深度神经网络技术用于机械设备故障诊断展现出了巨大潜力，但繁重复杂的计算量对计算机硬件提出了严苛的要求，严重限制了其在实际工程中的应用。基于此提出一种新型的轻量级神经网络ShuffleNet，用于高速列车轮对轴承故障诊断研究。该网络模型基于模块化设计思想，包含多个高效率的ShuffleNet单元，通过运用分组卷积与深度可分离卷积技术极大改善了传统卷积操作的运算效率；同时使用通道混洗方法克服了通道分组带来的约束，改进了网络的损失精度。实验分析表明，所提网络模型可有效用于复杂工况下高速列车轮对轴承故障诊断，相比传统卷积神经网络、残差网络和Xception等当前深度神经网络模型，在保证诊断精度的同时，运行效率得到大幅提升。这为深度神经网络技术应用于工程实际，克服计算机硬件条件限制提供了一条新的途径

超疏水表面是具有独特性能的一类表面，本身就具有广泛应用前景。石墨烯材料作为理化性质出众的一类材料，由于其高电导率、高导热系数、高比表面积、高透光率和有优异的机械性能，广泛应用于航空航天、石油化工、海洋船舶等领域。目前，基于石墨烯材料构建超疏水表面，是超疏水表面研究中一个较新的方向。本文对超疏水表面的原理进行了概述，重点总结归纳了石墨烯基超疏水材料制备技术的研究现状，包括表面修饰法、沉积改性法、激光诱导法、涂覆法、层层自组装法等，简要介绍了石墨烯超疏水材料在自清洁、油水分离、防覆冰、耐腐蚀、抗菌等领域的应用，并对石墨烯超疏水材料的下一步研究方向进行了展望

用两种不同的试验方法,即带有尖锐缺口的室温冲击试验和带有缺口于-80℃下进行快速拉伸试验,对15A深冲弹钢中两种不同的铁素体形态（魏氏铁素体及状块铁素体）进行了材料脆化倾向的研究。结果表明,在原奥氏体晶粒大小相同的条件下,具有魏氏铁素体的试样其脆化倾向较小,而块状铁素体试样的脆化倾向较大。本文对这些结果作了进一步的讨论。关于15A和20A深冲弹钢中出现魏氏组织对冲击韧性和脆性转变温度的影响,近两年来国内曾有过多次研究。〔1〕〔2〕他们的结果均表明,在具有魏氏铁素体组织的试样中,其中冲击值均比不具有魏氏组织的块状铁素体为高,且脆性转变温度比块状铁素体的为低。近年来为了提高热轧钢板的韧性,采用轧后快冷,获得针状铁素体组织〔3〕。为了进一步弄清深冲弹钢中魏氏组织对机械性能的影响,使含有魏氏组织和不含魏氏组织（块状铁素体）的脆化趋势更加明显,本文从两个方面进行了研究:一为带有尖锐缺口的冲击试验,一为在-80℃对带有缺口的试样塑性和韧性降低的缺口敏感性。由于单纯室温缺口冲击试验使材料脆化的趋势,没有用降低温度的方法使材料脆化来得显著,故又采取了降低温度和快速形变结合的方式,使具有魏氏组织和不含魏氏组织的脆化倾向更趋明显，以便更好地进行比较。本文从力性实验数据和断口分析中均表明，具有魏氏组织的试样，其脆化倾向反比块状铁素体的小，因此，长期以来，笼统的认为反有魏氏组织都必定降低冲击值使脆化倾向中大的看法，是值得商确的

针对熔化焊在焊接AA7B04铝合金时易在焊缝中出现孔洞等缺陷，且接头性能下降明显、焊后变形大，以及采用铆接等机械连接方式会增加连接件的重量等问题，采用集成了搅拌摩擦焊末端执行器的KUKA Titan机器人对2 mm厚AA7B04高强铝合金进行了焊接，在转速为800 r·min-1的条件下，研究了焊度对焊接过程中搅拌头3个方向的受力Fx、Fy和Fz的影响.研究发现，Fz受焊速的影响显著，随焊速的增加而降低.利用光学显微镜、透射电子显微镜、拉伸试验、三点弯曲试验和硬度测试等方法，研究了不同焊速下AA7B04铝合金接头的微观组织和力学性能.结果表明：当焊速为100 mm·min-1时，接头的抗拉强度最高为447 MPa，可达母材的80%，且所有接头的正弯和背弯180°均无裂纹；接头横截面的硬度分布呈W型，硬度最低点出现在热力影响区和焊核区的交界处，焊速不同会导致不同的焊接热循环，且随着焊速的增加接头的硬度随之增加；焊核区组织发生了动态再结晶，生成了细小的等轴晶粒，前进侧和后退侧热力影响区的晶粒均发生了明显的变形；前进侧热影响区析出η'相，后退侧热影响区因温度较高析出η'相和尺寸较大的η相

探索了用变质方法改善钒白口铸铁中碳化物的形貌和分布。用稀土综合变质剂对钒白口铸铁进行了变质处理,使钒白口铁中方块状先共晶碳化物和条状共晶碳化物变为圆整时球状碳化物,韧性和机械性能明显提高。研究表明,一定的钒量是碳化物获得球化的必要条件。变质过程中产生的大量的高熔点的硫化物、氮化物是VC非均质形核的基体,对VC以离异共晶方式生长起着重要作用。稀土的脱硫脱氧作用,提高了VC—熔体间的界面能,降低了VC的表面能的各向异性,使VC各个生长锥以在致相等的速度增长,从而长成球形。同时,高的界面能有利于在生长过程中球面的稳定性。稀土综合变质剂正是综合了提供非均质形核基体与提高VC—熔体界面能、降低界面能各向异性的优点,而且前者与后者之间互相促进,因而发挥了较强的球化作用

随着列车时速不断提高，制动盘承受的热负荷不断增大，这对制动盘材料提出了更高的要求.为了提高制动盘钢的机械性能及耐热疲劳性，钒元素被添加到制动盘钢中.本文研究了不同淬火温度时V含量对Cr-Mo-V系制动盘钢组织及力学性能的影响，并通过Thermo-Calc热力学软件、碳复型、透射电镜、能谱分析等方法对不同V含量时析出相的演变规律进行研究.结果表明，增加钒含量使高温析出的V（C，N）含量增加，细化奥氏体晶粒和回火马氏体组织.淬-回火态析出相主要为V（C，N）、（Mo，V）C、M7C3和M23C6.随钒含量增加，大尺寸M23C6和M7C3的析出被抑制，对韧性损害降低；小尺寸（Mo，V）C含量增多，析出强化效果增强.淬火温度为880~900℃时，增加钒含量能细化马氏体和减少大尺寸碳化物，弥补了析出强化对韧性的损害，故冲击功变化不大.淬火温度为920~940℃时，提高钒含量促使（Mo，V）C量急剧增加，冲击功快速下降.实验钢淬火温度不应超过900℃

针对高速铝板轧制过程中频繁出现的冷轧机垂直振动现象，结合轧制工艺润滑原理和机械振动理论，建立基于辊缝动态摩擦方程的轧机垂直振动模型.该模型由辊缝几何形状模型，轧辊-轧件工作界面的动态摩擦模型，变形区内的正向轧制应力、摩擦应力分布模型，以及单机架铝板冷轧机二自由度垂向系统结构模型组成.同时，为研究轧辊-轧件工作界面动态摩擦机制影响下的冷轧机垂振机理及系统稳定性，采用某厂单机架铝轧机设备及工艺参数，搭建Matlab/Simulink平台，分别模拟仿真轧制压力和正向轧制应力曲线，验证该模型的有效性；并讨论分析了变形区混合摩擦状态，轧辊-轧件表面粗糙度、轧件入口厚度与系统稳定性的关系

轧件发生局部变形是楔横轧的主要工艺特征，尤其小断面收缩率轧件轴向流动能力弱，内外变形差异显著导致楔横轧成形困难.除了容易产生心部破坏缺陷，在轧件表层一定范围内出现的螺旋组织缺陷，也会降低产品的机械性能.本文通过轧制实验，展示出轧件螺旋组织缺陷宏观上呈现为车削后在表层一定深度范围内沿展宽螺旋线分布的亮带，微观上由轧件表面折叠向内部延伸呈带状分布的组织形态.结合有限元数值模拟方法研究了缺陷产生的主要原因，发现由于成形区的金属发生沿展宽负向的金属流动，导致轧件形成沿展宽螺旋线分布的表面折叠和小轴向应变带.同时，螺旋带附近较大的径向压缩使轧件由表面向内部沿折叠裂纹方向组织具有方向性.采用对模具楔尖倒圆角局部改善金属沿负展宽方向的轴向流动，可以既消除表层螺旋组织缺陷，又避免轧件心部损伤风险，使成形质量满足使用要求.经实验验证，确定了模具楔尖圆角的最优取值

金属有机框架材料 (Metal-organic frameworks，MOFs）是一种新颖的多孔晶体材料，具有比表面积大、孔隙率高、结构可设计性强等优点，但是，MOFs的低电导率以及在电解液中的稳定性等问题限制了其作为电极材料的应用。近年来，如何结合MOFs的优势进行锂离子电池电极材料的设计与合成受到了越来越多的关注。目前，通过自牺牲得到的多孔碳骨架和金属化合物等MOFs衍生复合电极材料，不仅解决了电导率低的问题，而且保留了MOFs的高比表面积和复杂多孔结构，为锂离子的插入/脱出、吸附/解吸等过程提供了丰富的活性位点；与此同时，从结构单元和化学组成方面增加了材料结构的复杂性，开放性的孔隙结构可以缓冲体积膨胀带来的机械应力，对外来离子存储和多离子传输具有重要的意义。本文综述了MOFs及其衍生物在锂离子电池电极材料的设计和研究中取得的最新进展，重点阐述了针对锂离子电池电极材料的要求进行MOFs形貌控制和修饰的方法，以及具有多孔、中空或特殊结构的MOFs衍生电极材料的制备关键影响因素及其结构特性对电化学性能的影响。最后，分析了MOFs衍生电极材料的研究挑战和发展方向