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轨道车辆轻量化的理想材料——碳纤维复合材料

所属分类:行业动态 | 浏览次数:0 | 发布日期:2017-03-11 10:27:08

         新材料、新设计、新制造技术是轨道车辆轻量化的主要途径,具体表现为使用轻质材料以及结构的优化设计。和传统的金属材料相比,碳纤维复合材料具有比强度高、比模量高、耐疲劳、热膨胀系数低、抗震、可设计性强等优点,是轨道车辆轻量化的理想材料。

        碳纤维复合材料用于轨道车辆的具体优势:
 
  1、内阻大,可极大地吸收改善列车的抗震性能和声学性能。
 
  2、重量轻,密度只有1.7g/cm^3,为钢材的四分之一,铝的二分之一,可降低列车运行的能源损耗,节省燃料、节约成本、保护环境。
 
  3、强度高,是钢材的数倍,安全系数更高,使用寿命更长。
 
  4、可设计性强,成型方法包括模压、热压罐成型、拉挤、缠绕、手糊等,一体化程度高,可有效减少零件数量,缩短制造周期。
 
  在一辆列车中,车身重占总重的36%,车载占总重的29%,内饰占总重的16%,所以轻量化的空间主要集中在车身和内饰部件中。经过多年的研究实验,对于碳纤维轨道车辆的研究有了一定的成果,例如2000年法国国营铁路公司采用碳纤维复合材料制成了双层TGV挂车;2014年在柏林轨道交通展上展出的碳纤维复合材料框架边梁,只有传统金属梁的60%重,且舒适性有所提高。
 
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