轨道交通车辆复合材料轻量化技术与应用探究

合集下载

轨道交通中复含材料的实际应用和发展前景

轨道交通中复含材料的实际应用和发展前景

轨道交通中复合材料制品的实际应用和发展前景张宵华匡伯铭(宁波华缘玻璃钢电器制造有限公司)(中国复合材料工业协会模压专业委员会)复合材料是由基体材料(聚合物材料、金属、陶瓷)和增强体(纤维、晶须、颗粒)复合而成的具有优异综合性能的新型材料, 是上世纪以来发展最迅速的新材料之一。

我国轨道交通建设已进入繁荣期, 这为复合材料产业提供了一个大有可为的崭新空间。

[1] 本交提及的复合材料仅指玻璃纤维增強的热固性模塑料,在其材料组份中,玻璃纤维是强度的承载体,而热固性树脂基体作为连续介质,在成型过程中把分散的纤维粘结成一个整体从而形成一种新的材料。

由于复合材料的多相特性 ,其整体特性受单一原料的特性、原材料含量及几何形态、复合方式及工艺、界面状况及复合程度等一系列因素影响。

各种原材料都有各自的优点和缺点,因此复合材料在组合上将出现不同的复合结果。

轨道交通中开发应用的复合材料制品正是利用这种特征,满足不同工况、充分发挥其重量轻、高绝缘、耐腐蚀、比強度高、可设计性等特点,装备在地铁建设的多个部位,見图1現就实际使用的几种典型的复合材料制品分述如下:1. 整体式电缆支架地铁隧道的潮湿环境和采用走行轨回流的特殊工况使隧道内的金属构件非常容易锈蚀。

随着投入运营时间的增加,这种锈蚀情况不断恶化,已成为影响地铁运营安全的一大隐患。

人们在检查国内运营时间最长的北京地铁一号线的电缆支架时,虽经多次更抱与维护,金属支架锈蚀斑驳,已不堪重负(见图2)【1】图2 北京地铁1号线金属电缆支架锈蝕严重为彻底解決地铁隧道内金属支架的生锈腐蝕(尽管热镀锌可大大改善,但运输及施工中的磕碰使镀锌层会局部早期损伤),广州地铁自3号线开始,即在国内率先采用了玻璃纤维增強的不饱和聚酯树脂模塑料一次压制成型的电缆支架。

为适应地铁隧道内多种盾构截面和不同种类电缆的架设,地铁整体式电缆支架需要多种规格与结构(見图3)图3 宁波华缘玻璃钢电器制造有限公司开发的部份整体式支架截止2011年底之前宁波华缘玻璃钢电器制造有限公司(以下简称宁波华缘)已为广州地铁的5 号线,3号线北延段,6号线,广佛线,重庆地铁等总共100多公里提供了各类整体式电缆支架约30万套,产品日趋成熟。

城市轨道交通车辆轻量化设计研究

城市轨道交通车辆轻量化设计研究

Research・Design城市轨道交通车辆轻量化设计研究□常树民□申永勇口石得春上海轨道交通设备发展有限公司上海200245摘要:介绍了城市轨道交通车辆轻量化设计的技术路线,论述了城市轨道交通车辆轻量化设计的三大关键技术:系统集成、使用轻量化材料、结构轻量化优化。

从制动模块集成和能耗记录系统两方面介绍了城市轨道交通车辆的轻量化系统集成,从碳纤维复合材料、聚碳酸酯材料、铝箔复合板、铝合金材料等方面论述了轻量化材料在城市轨道交通车辆中的应用,从车体结构、内装设备、车钩缓冲器、紧急疏散门四方面分析了城市轨道交通车辆结构的轻量化优化问题。

Abstract:The technical line of lightweight design of the urban rail transit vehicle was introduced.Three key technologies for lightweight design of the urban rail transit vehicle were discussed:system integration,application of lightweight materials,and optimization of lightweight structures.The integration of lightweight system of the urban rail transit vehicle was introduced from the aspects of brake module integration and energy consumption recording system,while discussing the applicatio n of lightweight materials in the urba n rail transit vehicle from the aspects of carb o n fiber composite materials,polycarbonate materials,aluminum foil composite panels and aluminum alloy materials・The optimization of light weight structure of the urban rail transit vehicle was analyzed from four aspects:coach structure,built-in equipment,coupler buffer,and emergency evacuation door.关键词:轨道交通;车辆;轻量化;设计Key Words:Rail Transit;Vehicle;Light Weight;Design中图分类号:TH122;U260.2文献标志码:A文章编号:1672-0555(2020)01-0021-061城市轨道交通车辆轻量化概述1.1城市轨道交通能耗城市轨道交通是一种安全、舒适、节能、环保的绿色交通,已成为各大城市公共交通的重要组成部分。

轨道交通新材料研究及应用

轨道交通新材料研究及应用

轨道交通新材料研究及应用随着城市化进程的加快,轨道交通被视为解决交通拥堵和环境污染问题的有效手段之一、而轨道交通新材料的研究和应用则是轨道交通发展的重要方向之一、本文将从新材料在轨道交通领域的应用、新材料的研究方向以及未来发展趋势等方面展开探讨。

首先,新材料在轨道交通领域的应用非常广泛。

一方面,新材料可以提高轨道交通的运行效率和安全性。

例如,钢铁材料可以用于轨道的铺设,具有优异的强度和耐磨性,可以有效延长轨道的使用寿命;而橡胶材料则可以用于轨道的隔音和缓冲,减少列车噪音和振动对周围环境的影响。

此外,复合材料的研究和应用也能显著减轻轨道交通的自重,提高列车的运行速度和能效。

另一方面,新材料还可以实现轨道交通的智能化和绿色化。

例如,智能材料可以应用于轨道交通的信号系统和监测装置,实现自动化控制和实时监测;而光伏材料和储能材料的应用则可以为轨道交通提供绿色能源和储能解决方案,减少对传统能源的依赖和环境污染。

新材料的研究方向主要包括材料的开发和性能优化。

首先,在新材料的开发中,需要注重材料的选择和组合。

由于轨道交通场景的特殊性,新材料需要具备良好的抗压、抗磨、隔音和防滑性能等特点。

同时,还需要考虑材料的成本、生产工艺和可持续性等因素。

其次,在性能优化方面,需要通过材料的调配和工艺的改进,提高材料的强度、硬度、耐磨性和耐候性等性能指标。

未来,轨道交通新材料的发展趋势将呈现以下几个方面。

首先,新材料的多功能化和综合化趋势将更加明显。

随着轨道交通业务的多样化和需求的提升,新材料需要具备更多的功能,如防火、防水、防腐蚀等特性。

其次,新材料的绿色化和可持续发展将成为关键词。

传统材料的开采和生产会对环境造成一定的影响,因此需要开发出更环保、可回收和可降解的新材料。

最后,智能化和数字化将成为新材料研究的重要方向。

新材料需要具备与轨道交通智能化和数字化发展相适应的性能,为轨道交通的信息化和数字化提供支持。

综上所述,轨道交通新材料的研究和应用具有重要的意义和广阔的发展前景。

复合材料在轨道交通中的应用

复合材料在轨道交通中的应用

复合材料在轨道交通中的应用1. 复合材料的简介你听说过复合材料吗?它们可是现代科技的“隐形英雄”,在轨道交通领域里发挥着不可小觑的作用。

别看它们名字高大上,其实就是由两种或两种以上的材料混合在一起,形成的新材料。

咱们可以把它们想象成一道“混合大餐”,各种材料像是厨师的秘密调料,把菜肴的味道调到最佳。

这些复合材料不仅强度高,还轻巧耐用,就像你平时看到的那些又轻又硬的运动鞋一样。

2. 复合材料在轨道交通中的作用2.1 提升车辆性能首先,咱们聊聊复合材料在火车上的作用。

以前的火车都是铁的,重得像块大石头,跑起来那叫一个费劲儿。

不过现在,复合材料的出现就像是火车的“减肥药”,让火车变得轻盈了不少。

你可以想象一下,原本笨重的火车变得像羽毛一样轻,这样不仅省了燃料,还让车速提升了不少。

速度快了,大家的出行时间也缩短了,真是一举两得!2.2 提高安全性与舒适性再来说说安全性,复合材料可是安全性的小卫士。

它们的强度和韧性都很不错,即使在碰撞中也能保持车体的完整,像个可靠的保护伞。

比起老旧的铁车体,这些材料能有效减少事故中的伤害。

而且,复合材料还能有效隔音,车厢里的噪音减少了不少,旅途变得安静舒适。

就像家里换了高档的窗户,外面的噪音被隔绝,车内的环境也变得宁静了许多。

3. 复合材料的种类与应用3.1 常见的复合材料复合材料有很多种,咱们常见的有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。

碳纤维就像是复合材料中的“明星”,强度高、重量轻,几乎可以说是火车的“超级战衣”。

玻璃纤维则像是复合材料中的“全能型选手”,价格实惠,性能稳定。

每种材料都有它自己的特色,像调料一样,根据需要进行选择,做出最合适的“菜肴”。

3.2 实际应用的场景在实际应用中,复合材料的表现也很亮眼。

比如,地铁车厢的外壳就经常使用复合材料,这样可以降低整车的重量,提高运行效率。

而且,有些高铁列车的内部装饰也用上了复合材料,这样不仅耐用,还能提升车厢的舒适感。

轨道交通新材料研究及应用

轨道交通新材料研究及应用

轨道交通新材料研究及应用随着城市化进程的加快和人口数量的不断增加,城市交通压力不断增大,传统的交通方式已经无法满足人们的需求。

轨道交通作为一种高效、安全、环保的交通方式逐渐受到人们的青睐。

然而,随着轨道交通的发展,新材料的应用也成为了提高轨道交通技术的重要手段。

一、轨道交通材料的发展现状在轨道交通的建设中,钢材是主要的材料之一。

目前在铁路、地铁、轻轨等轨道交通工程中,钢材使用量占据着相当大的比重。

但是,随着轨道交通的运行速度不断提高和轨道交通线路的不断延长,传统钢材的使用也面临着很多问题。

如钢材自身的重量大、强度较低、耐久性差、维修费用高等问题,这些问题都制约了轨道交通的发展。

因此,新材料在轨道交通应用中的研究和发展显得尤为必要。

二、轨道交通新材料的研究和发展在轨道交通领域中,新材料的研究和发展被认为是促进轨道交通技术革新的重要支撑。

新材料研究主要分为两个方面:一是研究新材料的性能和特性,为推广新材料提供科学依据;二是广泛推广新材料的应用,促进新材料在实际生产和工程应用领域中的应用。

1.碳纤维复合材料碳纤维材料作为一种新型的材料,具有轻、强、耐磨、耐高温等优点。

在轨道交通中,碳纤维复合材料(CFRP)的应用也逐渐成为热门话题。

由于CFRP具有比钢更轻、比玻璃纤维更强的特点,所以可用来替代传统的钢材用于制造列车车身骨架和地铁车厢。

另外,CFRP在噪音降低、经济性等方面也表现出了优秀的性能。

2.纳米技术在新材料中的应用随着纳米技术在各个领域中的应用更加广泛,其在轨道交通新材料中的应用也逐渐被重视。

通过在新材料中加入纳米材料,如纳米银、纳米碳管等,能够大大提升新材料的力学性能、电学性能和耐早期龟裂性能等。

相信随着纳米技术的不断发展,纳米材料在轨道交通新材料中的应用将会越来越广泛。

三、轨道交通新材料的应用领域1.轨道交通车轮制造轮对是列车的重要零部件之一,其耐久性和稳定性直接关系到列车的行驶安全。

目前轮对通常采用的是传统的钢材,但在高速和大负荷的工作条件下,其易产生疲劳和损耗。

轨道工程设计中的轨道交通创新技术应用

轨道工程设计中的轨道交通创新技术应用

轨道工程设计中的轨道交通创新技术应用随着城市化进程的加速和人口的增长,交通拥堵成为大多数城市面临的共同问题。

为了解决交通拥堵、提高出行效率以及减少对环境的污染,各种创新技术在轨道工程设计中被广泛应用。

本文将探讨几种轨道交通创新技术在轨道工程设计中的应用。

一、磁悬浮技术磁悬浮技术是一种基于磁力原理的新型交通工具,其与轨道之间通过磁力相互作用使列车悬浮运行。

相比传统的轨道交通方式,磁悬浮列车具备更高的运行速度和更低的能耗。

在轨道工程设计中,磁悬浮技术能够降低轨道的摩擦损耗,提高列车的运行效率,缩短行程时间。

同时,磁悬浮技术还能够减少列车在高速运行时对轨道的振动影响,提高运行的平稳性和安全性。

二、轨道自动驾驶技术轨道自动驾驶技术是一种基于人工智能和感知技术的创新应用,旨在实现轨道交通的自动化运行。

通过使用传感器和计算机视觉技术,轨道自动驾驶技术能够实时监测和识别交通状况,自动调整列车的速度和位置,从而确保列车的安全运行和减少事故发生的可能性。

在轨道工程设计中,轨道自动驾驶技术能够帮助轨道设计师优化轨道线路和站点的布局,提高运输效率和减少事故风险。

三、轻量化材料应用轨道工程设计中的创新技术之一是轻量化材料的应用。

传统的轨道材料如钢铁具有较高的密度和重量,而轻量化材料如铝合金和复合材料具有更低的密度和重量。

轻量化材料的应用可以减少轨道结构的自重并提高轨道的强度和刚度,从而减少材料成本并简化轨道工程的施工过程。

此外,轻量化材料还具备良好的耐腐蚀性能和防火性能,能够提高轨道的使用寿命和安全性。

四、无线充电技术无线充电技术是一种将电能进行无线传输的技术。

在轨道交通中,由于列车的电动化运行需要大量电能,传统的有线充电方式存在线缆布设麻烦、费时费力等问题。

而无线充电技术能够通过电磁感应原理将电能传输到列车上,不仅简化了充电过程,也提高了列车的运行效率和舒适性。

在轨道工程设计中应用无线充电技术,可以减少对碳基化燃料的依赖,降低对环境的污染,并改善项目的可持续性。

车辆轻量化技术在轨道交通系统中的应用研究

车辆轻量化技术在轨道交通系统中的应用研究

车辆轻量化技术在轨道交通系统中的应用研究轨道交通系统作为城市公共交通的重要组成部分,承担着城市居民出行的重要任务,而车辆轻量化技术的应用则成为提升轨道交通系统效能和服务质量的重要途径。

随着社会经济的不断发展和城市化进程的加快,轨道交通系统的负荷愈发沉重,车辆的轻量化设计逐渐成为优化经营成本、提高运行效率的重要手段。

因此,对于车辆轻量化技术在轨道交通系统中的应用研究具有重要的理论和实践意义。

一、轨道交通系统现状与发展趋势(一)轨道交通系统的现状目前,我国的城市轨道交通系统已经进入了快速发展的阶段。

各大城市相继建设了地铁、轻轨等轨道交通系统,极大地方便了市民出行。

然而,受限于城市规划、市政条件等多重因素,轨道交通系统依然存在一些问题,如线路拥挤、运力不足、能耗高等等。

为了提高轨道交通系统的运行效率和服务质量,必须采取有效措施进行改善。

(二)轨道交通系统的发展趋势随着城市化进程的不断推进,未来轨道交通系统将迎来更大的发展空间。

在这一大背景下,如何提高轨道交通系统的运行效率、降低运营成本、改善服务质量成为亟需解决的问题。

而车辆轻量化技术的应用则被看作是一个解决方案,通过减轻车辆自重、提高能源利用效率等手段,可以有效提升轨道交通系统的整体运行水平。

二、车辆轻量化技术的概念和意义(一)车辆轻量化技术的概念车辆轻量化技术是指在保证车辆结构强度、安全性和舒适性的前提下,通过优化设计、材料轻量化等手段减轻车辆的自重,以达到减少能耗、提高动力性能、延长使用寿命等目的的一种技术。

轨道交通系统中的车辆轻量化技术主要包括车辆结构轻量化、车辆材料轻量化、车辆动力系统轻量化等。

(二)车辆轻量化技术的意义车辆轻量化技术的应用对于轨道交通系统具有重要的意义。

首先,轻量化车辆可以减少能耗,提高运行效率,降低运营成本,从而提升系统的整体竞争力。

其次,轻量化车辆可以降低车辆的动力需求,减少对环境的污染,符合可持续发展的理念。

再次,轻量化车辆可以减少对轨道设施的磨损,延长设施的使用寿命,降低维护成本,提高系统的可靠性和安全性。

复合材料在轨道交通中的应用

复合材料在轨道交通中的应用

国内应用
目前,广州地铁对不 受潮湿环境、杂散电 流化腐蚀等影响的非 电缆支架、管线支架 与疏散平台一体化的 组合式复合材料构件、
金属材料进行了研究,
并将电缆支架、管线 支架和疏散平台构件 组合设计,形成
大量应用于地铁三、
四号线上
供电轨的支座与防护装置需 在高电压条件下工作、 材料的绝缘强度是必须保证的指标, 供电方式尚需延续到地下线路。 因此其防火性能也类同于电缆支架。 此外,为保证列车的受电靴与供电轨之间 具有良好的动态接触关系, 还需具备机械强度和抗冲击能力。
门。前苏联 26mm 长的轻型客车车门为
三层夹层结构,中间填充泡沫塑料,内 外壳为 FRP 复合材料。英国客车车窗装 饰外层采用阻燃的聚酯树脂和E玻璃纤维。
车辆车体
车体
瑞士的车辆公司在汉诺 威博览会上展示了采用 缠绕技术制造的泡沫夹 芯三明治结构FRP整体铁 路车辆车体。
该车体成型使用一台专门设计的 重35吨,长25米的缠绕机和一个 重16吨,直径3.8米的矩形模芯,
道各种设备产生的电化腐蚀问题,减少了运营
维护的工作量,大大加强了运营的安全性。
疏散平台
复合材料疏散平台满足区间隧道放火要求、导热系数低、火 场环境温度下有可满足乘客安全疏散的机械强度。利用复合 材料性能的“可设计性”使材料到达最优的性能组合,可针 对轨道交通实际工况和使用方式,要求复合材料疏散平台与 电缆支架达到高强度,高刚度、电绝缘性、防火性、耐腐蚀 性、耐老化性、耐疲劳性等。同时可满足疏散平台的耐摩擦 性。
03
机,提高复合材料在高速轨道领域的应用水平。
02
大有前景
01
谢谢观赏
Office
Make Presentation much more fun
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

轨道交通车辆复合材料轻量化技术与应
用探究
摘要:近年来中国铁路飞速发展,目前高铁轨道主要结构是板式无砟轨道,
为提高减震性填充传统材料水泥沥青砂浆。

采用复合材料降低成本的目前的重要
课题。

本文研究过程中首先阐述了复合材料技术在轨道交通中的优势,然后分析
轨道交通车辆复合材料轻量化技术难点。

关键词:复合材料;轨道交通车辆;轻量化技术
轨道交通车辆轻量化,可以降低列车在加速和减速下的运行动力与车辆间冲击,能极大地节省能源,有研究表明轨道车辆减重10%可降低能耗7%。

同时,轨
道车辆轻量化设计还可以减小轨道的磨损与变形,降低线路的维护成本;减少对
轨道的冲击力,降低车体振动,提高车体运行稳定性和乘坐的舒适性;轻量化设
计能够减少列车动能,改善制动性能,提高运行安全性。

传统的结构材料难以满
足轨道车辆性能需求,具有轻量化、高强度、高耐候性、可设计性强等优异性能
的碳纤维复合材料,能够为解决轨道交通车辆轻量化问题提供可能。

一、复合材料技术在轨道交通中的优势
车辆轻量化可节省能耗,减少磨损,增加有效荷载。

车辆的轴向荷载是影响
轨道与车辆维护费的关键因素。

车轴通过频率导致类似于道渣流态化的结果。


辆减轻自重,可有效延缓轨道退化。

噪声是因车轮驶过与钢轨和轨腰接触时,轮心变形引起。

轴重减轻改善了轮
轨冲击力度,降低了噪声。

紧急制动时,车辆轻量化减少了紧急制动产生的热量。

列车质量大,制动装置需热量就大。

降低车辆使用成本也追求车辆轻量化。

使用
复合材料是制造轨道列车的重要发展方向。

高铁列车具有低能耗,高速安全舒适节能等优点,是我国国民经济的重要组
成部分。

近年来铁路系统进行多次大范围提速,但轨道交通总体运载力不能满足
人们的需求。

目前我国高铁重要采用无砟轨道结构形势。

加快高速铁路发展的重
要途径就是对复合材料的应用。

复合材料是由两种不同化学物理性质的组分制成的材料。

先进复合材料相对
质量密度在1.5-2.0之间,非金属基复合材料分为高聚物基与陶瓷基复合材料。

车体是车辆的大型承载构件,为达到轻量化要求,先进复合材料成为车体轻量化
首选的材料。

可使用不同的复合材料对车辆各部件进行重新设计。

先进复合材料表面富含树脂,具有良好的耐腐蚀性。

先进复合材料可塑形强,为适应多方面用途要求提供了灵活性的条件。

进复合材料为设计人员提供了一种
比强高,比模高的材料。

通过有限元计算,达到结构优化的目的。

先进复合材料
产品设计可从选材结构及成型工艺等方面考虑。

先列车外形制作可采用符合空气
动力学的轮廓,使内装设施设计更加美观。

增加车辆稳定性。

使用复合材料可减
少结构支撑,便于装配。

复合材料抗疲劳性与耐久性良好,使用复合材料可延长
车辆的寿命。

新防火材料的应用可增加安全性。

二、轨道交通车辆复合材料轻量化技术难点
(一)结构轻量化难点
高速列车运行阻力可以近似与列车质量成线性关系,轻量化对于降低机械阻
力效果明显,并能提升传动效率。

复合材料结构轻量化设计思想和制造工艺与金
属材料差异性很大,虽然复合材料结构强度分析是在金属结构强度分析的基础上
发展起来的,但由于复合材料的特点和复杂性,其强度分析比金属复杂得多,也
带来更多的不确定性,甚至有些是设计准则的顶层问题,目前还存在分歧,出于
安全可靠性考虑,即使有些问题似乎达成共识,也缺乏充足的理论和试验依据。

(二)安全性难点
复合材料与金属材料结构虽然原理相同,但对实际设计来说,差别是非常明
显的。

金属结构受拉的是关键部位,而复合材料受压的是关键部位。

对复合材料
结构,最危险的损伤是冲击损伤。

冲击损伤是损伤容限的主要研究领域,目前国
内外航空行业已经开始大规模地使用损伤容限的思想来设计复合材料结构,最大
化地实现结构减重。

此方法的基本假设是任何结构材料内部都有来自加工及使用
过程的缺陷,而设计的目标是利用各种损伤理论以及给定的外载荷,确定这些缺
陷的扩展速度和结构的剩余强度,保证结构在使用过程中现存的裂纹不会扩展成
为临界裂纹。

因此普遍采取损伤容限的思想进行设计和维护,大部分的微小损伤其实是不
进行处理而是保持监控,但如何监控必须回答两个问题:(1)此损伤尺寸达到
多少是危险的,即临界尺寸是多少,损伤达到什么标准必须修理。

(2)此损伤
从现有尺寸扩展至临界尺寸要多长时间,即如何保证在微小损伤扩展到临界尺寸
前即可发现并处理。

对于金属材料,借助长期经验,已经可以很准确地进行预估,回答这两个问题。

但对于复合材料,其临界损伤和扩展速度都缺乏足够的经验,
为此其损伤标准和检查间隔都被迫定得更为严格,从而增加了维护成本,同时也
是存在一定风险的。

(三)气动弹性力学难点
气动阻力在高速列车运行阻力中占主导地位,所引起的能耗与运行速度呈线
性增长,不同速度下气动阻力能耗占牵引能耗比重为70%(200 km/h)、80%
(300 km/h)、85%(350 km/h)。

气动弹性对列车的运行稳定性会产生显著影响,严重时会使结构破坏或造成行车事故。

需要深入研究材料结构的动特性、动
响应和气动疲劳等特性选择合理的结构形式、结构布局并符合车辆疲劳寿命要求,以免在使用周期内引起结构性能退化或失效。

(四)可持续发展难点
轨道交通装备的整个寿命周期内,在设计、制造、运维、报废各阶段应充分
体现对生态环境的影响降至最低。

合理选材、优化设计,贯彻绿色制造理念,减
少废弃物排放,以满足社会经济发展的要求等,都需要做深入细致的研究,让轨
道交通装备成为未来人类社会最经济、最环保、最理想的交通工具。

三、复合材料在轨道列车制造中的应用发展
工业发达国家的交通网络结构通常以大容量快速轨道交通为主体,世界著名大都市都有完整的城市快速轨道交通网。

承运的载客量在70%以上。

在城市交通中具有重要地位。

我国城市轨道交通发展与发达国家存在一定差距。

为缓解大城市城市交通拥挤问题,我国政府十分重视发展轨道交通,近年来我国城市轨道交通得到快速发展。

国内的复合材料应用经多年发展取得了长足进步。

在轨道交通领域中的应用也更加广泛。

复合材料阻燃技术包括材料技术与成型技术,根据阻燃等级不同分为结构型阻燃材料与添加型阻燃材料。

酚醛树脂是典型的结构性阻燃材料。

早期的聚酯复合材料通过添加卤素提高燃烧等级。

但燃烧时会产生大量烟雾。

90年代我国通过添加新型阻燃剂解决了制品阻燃与烟雾为问题。

北京玻璃钢研究设计院研究了RTM等复合材料制品的A级表面技术,解决了关键材料工艺控制技术。

已应用于轨道列车部件制造开发。

模压技术是复合材料成型技术的重要部分,将树脂与增强材料堆放入模具加压成型。

可精确控制树脂比例,制品具有精度高,强度大等优点。

可用于创造高列座椅结构,车门等结构件。

80年代,我国首次采用SMC工艺生产列车窗框。

纤维缠绕成型是在控制纤维张力的条件下,将连续的纤维粗纱连续缠绕在相应制品内腔尺寸的芯模或内衬上,固定成型的工艺方法。

此工艺生产制品比强度高,适于稳定的工业化生产。

拉挤工艺将纤维拉过加热的金属模具,使之固化成型。

通过更换模具可制造各种截面的型材。

具有连续成型,效率高的特点。

结论
轨道交通复合材料轻量化是一个系统工程,需要考虑流固耦合关系、轮轨关系等,面临结构轻量化、气动弹性力学、安全性、综合舒适性、可持续发展等技术难点,而且需要在列车的重量、性能与成本之间找到平衡点。

轨道交通复合材料经过多年的发展,已经开始由非承载结构向次承载结构和主承载结构发展。

可以预见,复合材料在轨道交通领域将有广泛应用。

参考文献
[1]袁代标.碳纤维复合材料在轨道交通车辆转向架上的应用[J].合成材料老化与应用,2021,50(05):68-69+149.
[2]李光友,倪亭,郭辉.轨道交通用碳纤维复合材料的技术进展与应用[J].纺织导报,2020(07):24-29.
[3]李明高,张丽娇.轨道交通装备复合材料应用现状及发展趋势展望[J].纺织导报,2020(07):20-24.。

相关文档
最新文档