交通與冶金材料融合創(chuàng)新

專刊主編 劉文勝 劉輝

《現(xiàn)代交通與冶金材料》 2024.1,4（1）

交通與冶金材料融合創(chuàng)新

交叉融合正成為科學(xué)研究的重要時代特征，跨學(xué)科交叉融合發(fā)展也已成為未來科學(xué)發(fā)展的必然趨勢和國家的重大戰(zhàn)略需求。我國一系列交通發(fā)展成果的不斷涌現(xiàn)都離不開冶金材料的創(chuàng)新和突破，在新一輪科技革命的大背景下，交通與冶金材料互為牽引支撐，融合發(fā)展的趨勢日益增強。為此，《現(xiàn)代交通與冶金材料》編輯部策劃組織了本期“交通與冶金材料融合創(chuàng)新”主題?？?。邀請國內(nèi)外從事相關(guān)研究的優(yōu)秀團隊撰寫了2 篇綜述和9 篇研究論文，從不同視角展示了交通與冶金材料領(lǐng)域融合創(chuàng)新的探索與最新研究成果。

隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長，鋰、鎳、鈷、鋁等金屬需求量激增，新能源金屬的高效綠色生產(chǎn)、新能源汽車二次資源回收將會對我國有色金屬行業(yè)綠色發(fā)展帶來深遠影響。柴立元院士團隊覃牧川等人的“新能源汽車關(guān)鍵有色金屬提取與回收技術(shù)發(fā)展分析”論文針對鋰資源高效綠色化提取技術(shù)，退役電池有價金屬分離回收，鋁合金汽車零部件除雜再生等關(guān)鍵技術(shù)進行介紹，分析未來新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展對我國有色行業(yè)的影響。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，城市軌道交通建設(shè)以及電動汽車、新能源交通工具的逐漸普及，鋁合金導(dǎo)線在交通運輸網(wǎng)絡(luò)的電力傳輸和交通裝備運行等方面的用量日益增多。東北大學(xué)王志琪等人的“交通運輸用導(dǎo)電鋁合金的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進展”論文結(jié)合導(dǎo)電鋁合金的發(fā)展現(xiàn)狀及主要合金體系，總結(jié)了當(dāng)前協(xié)同改善強度和導(dǎo)電率、制備高強高導(dǎo)鋁合金的最新進展與主流方法，為高強高導(dǎo)鋁合金的未來發(fā)展提供參考。

近年來，人工智能、數(shù)字孿生、深度學(xué)習(xí)等前沿科技在交通運載領(lǐng)域的融合與應(yīng)用蓬勃發(fā)展，帶來了新的研究課題和機遇。圍繞這一主題來自浙江大學(xué)、中南大學(xué)、英國利茲大學(xué)、新加坡國立大學(xué)等國內(nèi)外高校以及中國中車、北京城建設(shè)計發(fā)展集團、廣州地鐵、威勝集團等產(chǎn)業(yè)界代表單位的專家分享最新研究成果。其中論文“基于數(shù)字孿生的高速列車輔助供電系統(tǒng)故障診斷方法研究”和“考慮數(shù)據(jù)不平衡的軌道交通裝備液壓系統(tǒng)內(nèi)泵泄露智能診斷方法研究”聚焦軌道交通裝備PHM 領(lǐng)域，通過數(shù)字孿生、深度學(xué)習(xí)和計算智能等手段對軌道交通裝備供電/液壓等關(guān)鍵系統(tǒng)的故障診斷開展研究，解決了實際故障診斷場景所遇到的高精度感知仿真難、數(shù)據(jù)不平衡等核心問題。論文“高速鐵路沿線風(fēng)速WRF 集成修正預(yù)測方法”圍繞軌道交通安全問題，針對WRF 數(shù)值模擬方法對初始條件的敏感性，通過集成建模的思路構(gòu)建了多目標智能模型，實現(xiàn)了鐵路沿線風(fēng)速高精度預(yù)測。論文“地鐵車站PM2.5 濃度自注意力混合預(yù)測方法研究”圍繞地鐵車站污染物預(yù)警防控問題，創(chuàng)新性地提出了一種基于自注意力機制的智能方法，實現(xiàn)了PM2.5 每小時平均濃度的有效預(yù)測及早期預(yù)警。論文“老齡化視角下的駕駛行為分析與智能輔助裝置研究綜述”圍繞老齡人群駕駛安全問題，總結(jié)分析了國內(nèi)外影響老年人駕駛行為的各類因素，歸納建立了影響數(shù)據(jù)庫，并對智能輔助裝置的研建進行了展望。

為加強現(xiàn)代交通運輸用金屬材料設(shè)計及其服役行為研究，推動新一代高性能材料工藝技術(shù)研發(fā)，推廣輕量化、低功耗先進技術(shù)，實現(xiàn)交通運輸與冶金材料的深度融合。邀請了近些年一直關(guān)注、從事現(xiàn)代交通用先進金屬材料研究方向的專家學(xué)者，從專業(yè)領(lǐng)域視角為讀者闡釋相關(guān)前沿研究進展。龍波等利用1：1 臺架試驗探究了250 km/h 城際動車組銅基制動閘片與合金鋼盤緊急制動過程中的摩擦及噪音特性，研究了不同制動工況對噪音特性的影響，探索噪音激發(fā)頻率的規(guī)律，為研發(fā)靜音制動閘片的成分優(yōu)化提供參考。商國強等探討了低成本鈦合金在車輛上的工程應(yīng)用，通過添加100%返回料的方式，成功制備了化學(xué)成分合格的Ti-Al-V 系低成本鈦合金鑄錠，并采用短流程軋制技術(shù)制備了各種規(guī)格的板材。吳名冬等對航空航天用Al-Cu-Li 合金的熱穩(wěn)定性開展了研究，揭示了不同熱暴露條件下T85 態(tài)合金的微觀結(jié)構(gòu)與性能演變規(guī)律，為制備高熱穩(wěn)定鋁鋰合金提供了有益思路。費漢兵等針對超高強橋梁纜索用新型多元合金錨固材料，提出了“性能指標構(gòu)建—成分體系設(shè)計—模型試驗研究—灌錨裝備研發(fā)—灌錨工藝研究”的研究思路，助力我國超大跨徑、高耐久和長壽命橋梁發(fā)展。

我們期待通過這一組文章，能夠進一步引導(dǎo)跨交通與冶金材料領(lǐng)域的融合創(chuàng)新研究，推動綜合交通運輸體系與結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化，冶金行業(yè)降本增效、可持續(xù)發(fā)展。