碳纤维增强复合材料在轨道车辆中的应用

轻量化是减少列车运行能耗的一个关键指标,碳纤维增强复合材料(CFRP)是车体轻量设计的优选材料。文章阐述了目前车体轻量化的主要实现途径,轻量化对节能的意义,及国内外CFRP在轨道交通领域的应用情况。CFRP正从非承载结构零件向承载构件、从零部件向大型结构件延伸扩展;其用量正在逐渐提高。但CFRP要想广泛应用于轨道交通,必须在成本上有更大的改进空间,提高设计研发人员复合材料构件的设计和制造经验,从维护到运营成本的整个系统范围内的利益进行评估和平衡。     

轨道交通装备碳纤维复合材料的应用

为解决轨道交通装备减重提质的问题,轻量化材料如碳纤维复合材料的应用需求日趋迫切。主要介绍了碳纤维复合材料在轨道交通装备中的发展现状,探讨了国内外主要碳纤维应用情况,并针对变流器柜体的轻量化问题,提出了碳纤维变流器柜体研制的一些建议和基本策略。     

复合材料在现代轨道车辆制造中的应用

对复合材料在现代轨道车辆制造中的应用作了的介绍。分析了复合材料质量轻、比强度高、抗疲劳、抗冲击、耐老化、易于设计等特点,是车辆轻量化较好的选择。介绍了国内外车辆制造业在应用先进复合材料方面的最新进展。     

轨道车辆碳纤维复合材料电磁屏蔽性能研究

介绍了碳纤维复合材料(CFRP)的主要特性,阐述了电磁屏蔽原理,通过铝、铝合金、碳钢与碳纤维复合材料的电磁屏蔽对比试验,总结了CFRP作为车体材料时在电磁设计方面应该注意的关键问题,分析了碳纤维复合材料从10×10~3～40×10~9Hz频率范围内的电磁屏蔽特性,结合电磁衰减特性曲线对碳纤维复合材料的实际应用提出了建议。     

碳纤维复合材料在轨道车辆应用展望

文章首先介绍碳纤维复合材料在各国轨道交通领域的应用现状,并详细分析碳纤维复合材料在轨道车辆研发、制造、应用方面的关键技术。同时提出碳纤维复合材料在车辆应用的研究方法,并对碳纤维复合材料产业链发展前景进行分析,可为碳纤维复合材料在轨道交通装备制造领域的发展提供借鉴和思考。     

碳纤维复合材料在轨道交通车辆空调机壳体上的应用

针对采用碳纤维复合材料替代传统轨道交通车辆空调机金属壳体以达到降低车辆空调机组自重的技术目标,分析了碳纤维复合材料的性能,建立了空调机壳体的有限元模型,并进行相关静态强度计算。对采用碳纤维复合材料壳体的轨道交通车辆空调机组样机进行了振动冲击试验验证。仿真分析计算和试验验证结果表明,碳纤维复合材料壳体能满足轨道交通车辆空调应用要求。     

车辆用碳纤维／环氧树脂复合材料的研究

研究了碳纤维／环氧树脂复合材料采用光学氧化法进行表面处理的机理及其效果。研究结果如下１光学氧化法的表面处理是臭氧，紫外线和热能的复合效果；２光学氧化处理的ＣＦ纸的浸湿性能够显著地提高到１００天以上；３经过光学氧化处理的ＣＦ的浸湿性受填料的影响；４经过光学氧化处理的ＣＦ纸或ＣＦ织布的ＣＦＲＰ的挠曲特性均比一般公认的未处理品好。     

高速动车组碳纤维复合材料应用研究

通过对高速列车发展现状和技术特点分析,结合纤维复合材料性能优势和产业现状调研,揭示了结构与材料多元化的发展必要性,指出纤维复合材料是实现列车各性能平衡发展的有效途径。详细介绍了国内外高速动车组复合材料应用情况,展示了中车四方股份一体化设计理念下的纤维复合材料构件应用实例,展望高速动车组复合材料发展方向,提出加快国内碳纤维复合材料在轨道交通中应用的可行性建议,以期提高国际竞争力,提升行业话语权。     

一种碳纤维复合材料头罩的研制

文章以广州市轨道交通十八号线城际动车组为例,介绍了一种碳纤维复合材料头罩的研制过程。首先,从结构、性能要求等方面对列车碳纤维复合材料头罩进行产品分析;然后,通过研究阻燃剂含量、树脂含量、碳纤维织物对碳纤维复合材料力学性能的影响,确定其性能参数,从而制作试样并测试其力学性能;接着,基于力学性能测试结果对头罩结构仿真结果进行校核,在具备足够安全系数的基础上,对头罩结构进行优化,并对头罩模具结构设计和成型工艺进行具体分析;最后,对头罩的重量及性能指标进行测试。结果表明：在满足列车头罩性能要求的情况下,本研究采用的真空导入成型工艺比传统的热压罐成型工艺具备更优的性价比,且制备的碳纤维复合材料头罩相比玻璃纤维复合材料头罩可减重约20%。     

日本铁道车辆仿真技术的新进展

介绍了日本铁道综合技术研究所开展铁道车辆仿真技术研究的新动向,并列举了相应的研究成果.     

铁路机车车辆电气检测技术的发展

针对铁路机车车辆电气技术的研发需求,提出了构建“完整系统的完整工况的完整重现”试验系统的思路,介绍了其中的牵引动力试验系统、TCN网络测试系统、RAMS/LCC试验系统和软件RAMS测评的总体设计,在试验室内完成对系统产品和多系统组合的深度测评,为铁路机车车辆电气设备与系统的RAMS/LCC认证提供技术解决方案.     

可模拟车辆实际应用工况的油压减振器试验设备的开发

介绍了所开发的能够模拟车辆实际应用情况的油压减振器试验设备,重点阐述了减振器特性的自动识别功能.     

轨道车辆车体刚度灵敏度分析

以轨道车辆为背景,依据转轴公式和平行移轴公式得到车体截面内任意倾角部件的惯性矩,进而获得截面的刚度及其灵敏度。在已知车体刚度分布的前提下,依据车体刚度及其灵敏度,通过调整刚度薄弱位置相关部件的截面尺寸,可达到提高车体刚度的目的。     

铁道车辆板梁结构多方案对比分析

为合理处理铁道车辆车体上的板梁组合结构,解决车体结构分析中典型的板梁偏心连接问题,构建了偏心节点的节点位移关系式,利用APDL语言实现了批量约束方程的施加;并根据ANSYS软件中梁单元、板单元、实体单元的基本特征构造了5种板梁组合结构模型,对它们进行了有限元分析及对比.研究结果表明:对于同一典型的板梁结构,用板梁偏心组合建模(单点约束)方案得到的模型与用实体建模方案得到的模型有限元分析结果比较接近,用全板壳建模的两种方案均相对实体单元模型约束稍强,而用板梁偏心组合建模(双点约束)方案得到的模型则约束过强;同时采用板梁组合建模的模型单元数和节点数相对较少,可以节省计算机时,降低计算费用.     

铁路车辆走行安全问题的理论探讨

铁路车辆的走行安全问题是头等大事,影响车辆走行安全的因素很多,但归纳为三个方面:一是铁路线路问题,二是车辆本身问题,三是人为因素,应用Nadal公式从理论上加以探讨车辆走行安全问题,车轮爬上、滑上或跳上钢轨脱线的根本原因是作用在车轮上的侧向力超过安全限度,这个限度用容许的脱轨系数表示。文中从理论上分析了侧向力与线路、车辆振动、车辆速度、调速设备等方面的关系,并提出了轮荷重、车轮的轮缘角、避开距离、摩擦系数等技术参数对车辆走行安全的影响。     

跨既有线铁路结合梁施工技术

研究目的：跨既有铁路的施工在我国当前铁路建设中占有很大的比例。兰武二线古浪河大桥横跨既有铁路，本文通过对此桥32m结合梁施工实例的介绍，为类似工程的施工提供经验。 研究结果：在兰武二线古浪河大桥的结合梁施工中，采用相应的施工方案，使工程建设安全可靠，顺利完成。 研究结论：既有线桥梁施工中施工方法的选择、施工步骤的确定及现场的施工组织和安全管理必须规范，方能取得良好效果。     

机械电子技术在未来铁道车辆中的应用与发展(待续)

全面介绍了机械电子技术在未来铁道车辆特别是悬挂系统、牵引系统和制动系统中的应用和发展。     

路堤上铁道车辆的横风气动特性试验研究

根据国外通勤客车所做风洞模型试验得到的试验数据,分单线路堤和复线路堤2种情况,对横风下铁道车辆所受气动侧向力的主要影响因素和防风栅作用等问题进行了分析和比较.     

欧洲轨道交通车辆材料防火标准等效性研究

通过试验分析和标准分析,对欧洲各国轨道交通车辆材料防火标准(包括英国BS 6853、法国NF F16-101、德国DIN5510-2及欧盟统一标准EN45545)进行了系统的比较,着重从火蔓延、热释放、烟密度、材料毒性等方面进行了深入的分析,为不同防火标准的等效或等同采用提供了重要的指导。推广应用后可以大幅度降低不同标准相同性能要求的重复性试验,对欧洲防火标准的统型具有重要的指导意义。