碳纤维增强树脂基复合材料在轨道交通车辆车体中的应用与思考

提出了碳纤维增强复合材料应用于轨道交通车辆车体的技术需求和技术优势。介绍了国内外轨道交通车辆碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)车体的应用现状。对中车长春轨道客车股份有限公司研制的全碳纤维复合材料车体的应用实例和技术特点进行了分析,证实了全碳纤维复合材料车体承载结构应用的可行性。对持续快速发展碳纤维复合材料技术,以及推进轨道交通复合材料车体的应用提出可行性建议。     

碳纤维复合材料车轮罩在低地板轻轨车上的应用

文章简要介绍低地板轻轨车车体结构,分析车轮罩功能及应用的环境要求,阐述了碳纤维复合材料车轮罩尺寸设计及与车体连接方式设计的要点,并提出碳纤维复合材料在铁道车辆上的应用前景。     

碳纤维复合材料轨道车辆电磁兼容设计方法探讨

通过对比碳纤维复合材料与传统金属材料电导率、介电常数及磁导率等电气特性参数的差异,分析碳纤维复合材料替代传统金属材料用于制造轨道车辆车体结构给电磁兼容设计带来的问题。针对轨道车辆整车电磁兼容技术要求,结合典型运营工况,从复合材料建模、整车电磁仿真、车体接地网设计和复合材料电搭接设计等方面,阐述碳纤维复合材料轨道车辆的电磁兼容设计思路和要点,以助于碳纤维复合材料在轨道车辆领域的推广和应用。     

碳纤维复合材料夹芯结构模拟驾驶舱的应用研究

介绍采用碳纤维复合材料结构的模拟驾驶舱设计和仿真分析,证明碳纤维复合材料夹芯结构舱体完全满足设计应用要求;该结构的材料体系满足冲击、隔声、隔热和阻燃要求;用液态成型工艺制备的碳纤维夹芯复合材料舱体较全碳钢车体减重效果明显。     

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。     

中车长客研制出世界首辆全碳纤维复合材料地铁车辆车体

正2018年1月7日,中车长春轨道客车股份有限公司(以下简称"中车长客")发布消息称,该公司研制出具有完全自主知识产权的世界首辆全碳纤维复合材料地铁车辆车体。该车体采用薄壁筒形整体承载结构,车体长度为19000 mm,宽度为2800 mm,车体顶面距轨面高度为3478 mm。碳纤维复合材料具有轻量化     

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。     

复合材料在轨道交通车体结构中的应用

文章分析了复合材料作为结构件在轨道交通车体结构中的应用优势。结合国内外复合材料车体的发展现状及相关应用技术,开发了地铁车辆复合材料车顶结构。复合材料的结构设计应考虑材料、设计和工艺的一体化,同时应建立试验数据库,提高理论验证的精度。     

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。     

轻量化复合材料车体设计与分析

介绍了轻量化复合材料车体的总体结构,对车体钢骨架静强度、车顶板与地板强度及其粘接结构强度进行了校核。经验证,轻量化复合材料车体性能满足相关标准的要求,且比相同规格铝合金车体减重达20%左右。指出了该类型车体的应用价值及前景。     

轨道车辆车体夹芯复合材料及应用

基于轨道车辆车体夹芯复合材料应用,通过对泡沫芯材基本力学性能和防火性能研究,开展车体夹芯结构芯材选型。研究表明,采用PMI泡沫/铝蒙皮夹芯结构车体部件组装成整车车体后,相比铝合金车体减重24%~28%;与纤维树脂蒙皮夹芯复合材料相比,铝蒙皮夹芯结构复合材料车体在成本、效率、安全性、成熟度等方面有较大优势。     

碳纤维车体阻抗特性分析及升降弓过电压研究

为了评估碳纤维动车组车体由于导电性弱于传统铝合金车体而引起的的车体过电压危害,分析并测试了碳纤维材料的阻抗特性,然后基于某公司改进设计的半碳纤维半铝合金车体结构,建立了动车组浪涌过电压电路模型,通过仿真分析升降弓瞬间司机室车体浪涌过电压的传输特性,得到升弓最大车体过电压为2.4kV,对车载电子设备造成安全隐患,并提出利...     

碳纤维复合材料车体电搭接设计与工艺验证

针对碳纤维复合材料蒙皮成型装配过程中,屏蔽铜网电连续性问题,提出了蒙皮铺覆铜网搭接、蒙皮拼缝铜网对接和蒙皮铜网-铝合金边梁搭接等3类典型电搭接结构.针对碳纤维车体接地网络组装过程中的电连续问题,提出了不同的接地网络金属汇流排的电搭接结构.接触电阻和屏蔽效能测试结果表明设计的电搭接结构性能良好,满足要求.     

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。     

韩国摆式列车复合材料车体的探究及思考

阐述了复合材料作为轨道车辆主要承载结构的优势及应用现状,重点介绍了韩国摆式列车的研发历程、复合材料车体的结构设计和制造工艺,展望了复合材料在轨道车辆上的应用前景。     

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。     

碳纤维车头在市域快轨车辆上的应用

以北京某新型市域快轨车辆为依托,对碳纤维复合材料在轨道车辆车头上的应用进行了研究。通过对比碳纤维材料类型、成型工艺、连接方式,阐述了碳纤维车头的设计特点以及头罩产品缺陷控制方法,并对设计完成的头罩产品进行了不同工况的仿真分析。研究结果表明,采用碳纤维复合材料设计制造城轨车辆车头头罩及骨架,方案可行,对于承载较小的车头覆盖件,需采用树脂真空导入成型工艺制备的碳纤维复合材料设计;承载较大的车身结构件则需要采用预浸料真空袋压高温固化成型工艺制备的碳纤维复合材料进行设计。采用碳纤维复合材料设计制造城市轨道车辆车头,可有效减轻车头质量。     

碳纤维布与钢板粘结拉伸承载力计算

为分析碳纤维布与钢板复合加固方法中的碳纤维布与钢板的协调性,进行5组碳纤维布和钢板粘结复合材料试件的单轴拉伸试验,研究碳纤维布与钢板粘结复合材料的破坏特征、受力性能和破坏机理。试验结果表明:复合材料的破坏形式为碳纤维布被拉断或碳纤维布与钢板发生剥离破坏;与对比钢板相比,复合材料的极限承载力提高显著,屈服后的刚度提高也较大,而屈服荷载提高较少;随着碳纤维布层数的增加,复合材料的极限承载力增长较快。在试验研究的基础上,提出复合材料屈服荷载和极限承载力的计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好,标准差和变异系数均小于0.035,可供工程参考应用。     

C/C复合材料在受电弓滑板上的应用

C/C复合材料(碳纤维强化碳复合材料)是以提高强度、耐冲击性等为目的以高强度碳纤维补强的碳复合材料。介绍了C/C复合材料在滑板上的实际应用以及C/C复合材料滑板的性能、制造方法及待解决的课题等。     

中速磁浮列车复合材料车体设计验证

中速磁浮列车采用PMI夹层复合材料轻量化车体,文章介绍了车体的结构和材料性能特点,通过计算机仿真分析了车体结构强度、疲劳、模态和屈曲性能,并依据复合材料试验标准进行了材料性能检测.结果 表明,该轻量化车体的结构强度、疲劳性能和稳定性均满足设计要求.