交通与冶金材料融合创新

专刊主编 刘文胜 刘辉

《现代交通与冶金材料》 2024.1,4（1）

交通与冶金材料融合创新

交叉融合正成为科学研究的重要时代特征，跨学科交叉融合发展也已成为未来科学发展的必然趋势和国家的重大战略需求。我国一系列交通发展成果的不断涌现都离不开冶金材料的创新和突破，在新一轮科技革命的大背景下，交通与冶金材料互为牵引支撑，融合发展的趋势日益增强。为此，《现代交通与冶金材料》编辑部策划组织了本期“交通与冶金材料融合创新”主题专刊。邀请国内外从事相关研究的优秀团队撰写了2 篇综述和9 篇研究论文，从不同视角展示了交通与冶金材料领域融合创新的探索与最新研究成果。

随着我国新能源汽车产业的爆发式增长，锂、镍、钴、铝等金属需求量激增，新能源金属的高效绿色生产、新能源汽车二次资源回收将会对我国有色金属行业绿色发展带来深远影响。柴立元院士团队覃牧川等人的“新能源汽车关键有色金属提取与回收技术发展分析”论文针对锂资源高效绿色化提取技术，退役电池有价金属分离回收，铝合金汽车零部件除杂再生等关键技术进行介绍，分析未来新能源汽车产业发展对我国有色行业的影响。随着经济社会的不断发展，城市轨道交通建设以及电动汽车、新能源交通工具的逐渐普及，铝合金导线在交通运输网络的电力传输和交通装备运行等方面的用量日益增多。东北大学王志琪等人的“交通运输用导电铝合金的应用现状及研究进展”论文结合导电铝合金的发展现状及主要合金体系，总结了当前协同改善强度和导电率、制备高强高导铝合金的最新进展与主流方法，为高强高导铝合金的未来发展提供参考。

近年来，人工智能、数字孪生、深度学习等前沿科技在交通运载领域的融合与应用蓬勃发展，带来了新的研究课题和机遇。围绕这一主题来自浙江大学、中南大学、英国利兹大学、新加坡国立大学等国内外高校以及中国中车、北京城建设计发展集团、广州地铁、威胜集团等产业界代表单位的专家分享最新研究成果。其中论文“基于数字孪生的高速列车辅助供电系统故障诊断方法研究”和“考虑数据不平衡的轨道交通装备液压系统内泵泄露智能诊断方法研究”聚焦轨道交通装备PHM 领域，通过数字孪生、深度学习和计算智能等手段对轨道交通装备供电/液压等关键系统的故障诊断开展研究，解决了实际故障诊断场景所遇到的高精度感知仿真难、数据不平衡等核心问题。论文“高速铁路沿线风速WRF 集成修正预测方法”围绕轨道交通安全问题，针对WRF 数值模拟方法对初始条件的敏感性，通过集成建模的思路构建了多目标智能模型，实现了铁路沿线风速高精度预测。论文“地铁车站PM2.5 浓度自注意力混合预测方法研究”围绕地铁车站污染物预警防控问题，创新性地提出了一种基于自注意力机制的智能方法，实现了PM2.5 每小时平均浓度的有效预测及早期预警。论文“老龄化视角下的驾驶行为分析与智能辅助装置研究综述”围绕老龄人群驾驶安全问题，总结分析了国内外影响老年人驾驶行为的各类因素，归纳建立了影响数据库，并对智能辅助装置的研建进行了展望。

为加强现代交通运输用金属材料设计及其服役行为研究，推动新一代高性能材料工艺技术研发，推广轻量化、低功耗先进技术，实现交通运输与冶金材料的深度融合。邀请了近些年一直关注、从事现代交通用先进金属材料研究方向的专家学者，从专业领域视角为读者阐释相关前沿研究进展。龙波等利用1：1 台架试验探究了250 km/h 城际动车组铜基制动闸片与合金钢盘紧急制动过程中的摩擦及噪音特性，研究了不同制动工况对噪音特性的影响，探索噪音激发频率的规律，为研发静音制动闸片的成分优化提供参考。商国强等探讨了低成本钛合金在车辆上的工程应用，通过添加100%返回料的方式，成功制备了化学成分合格的Ti-Al-V 系低成本钛合金铸锭，并采用短流程轧制技术制备了各种规格的板材。吴名冬等对航空航天用Al-Cu-Li 合金的热稳定性开展了研究，揭示了不同热暴露条件下T85 态合金的微观结构与性能演变规律，为制备高热稳定铝锂合金提供了有益思路。费汉兵等针对超高强桥梁缆索用新型多元合金锚固材料，提出了“性能指标构建—成分体系设计—模型试验研究—灌锚装备研发—灌锚工艺研究”的研究思路，助力我国超大跨径、高耐久和长寿命桥梁发展。

我们期待通过这一组文章，能够进一步引导跨交通与冶金材料领域的融合创新研究，推动综合交通运输体系与结构的调整优化，冶金行业降本增效、可持续发展。