av网站大全 碳纤维复合材料：超高速轨说念车中枢能源

破碳纤维复合材料助力我国改日超高速av网站大全

轨说念交通车辆发展

•发展高速列车专属碳纤维复合材料技能是霸占轨说念交通技能制高点、践行“交通强国”政策的有劲举措，有助于完了我国轨说念交通技能赓续引颈的指标。

丁叁叁

高速动车组国度工程技能询查中心主任

▲和谐号 CRH380A 高速动车组

我国高铁发展竖立

国度经济的发展与交通运载密切关联。相较公路、航空、水运等交通相貌，高铁因具有运输能力大、速率快、安全性高、正点率高、能耗低、全天候运行的详尽上风，在交通运载体系中饰演的变装日益迥殊。连年来，中国高铁从无到有、从侍从者到领跑者，获得了举世凝视的竖立，高铁装备及产业化水平总体达到国际开端水平，成为亮丽的国度柬帖。习近平总文书屡次在言语中推奖高铁的发展竖立：2018年新年贺词中，说到“回复号驰骋在故国众多的地面上”；2018年5月的两院院士大会上，他说“回复号高速列车迈出从追逐到领跑的关节一步”。

▲回复号 CR400AF 动车组

轻量化政策技能

新材料技能是轨说念交通轻量化改日技能发展的目的，列车运营工况则对新材料的性能提议多元需求，需要详尽性能优良的新材料、新结构，冲破传统材料的局限，以材料改良擢升详尽技能水平。掌执新材料，即是掌执轨说念交通的改日。以碳纤维为代表的先进复合材料是改日轨说念交通产物最具诈骗出息的新材料，是完了轻量化遐想最有用的道路之一。

现时，碳纤维过头复合材料已在航空、航天、军工、汽车等多个边界诈骗，在轨说念交通车辆边界上的用量也在不竭擢升，从车体内饰、车内开采等非承载结构向次承载构件蔓延，但这些次承载构件还不行解析碳纤维复合材料高比强度、高比模量等上风性能，也不行知足轨说念车辆对高性能复合材料的真确需求。因而，转向架构架、车体等大型复杂承载构件已接纳到轨说念交通边界的密切注。

▲面向改日的产物技能平台

轨说念交通车辆复材国表里近况

跟着碳纤维复合材料在航空航天、国防军工和汽车等边界的不竭拓展诈骗，限度渐渐扩大，末端诈骗资本也大幅下跌，为轨说念交通边界的诈骗创造了雅致要求。宇宙主要轨说念交通装备企业息争专科复合材料遐想制造企业积极开展碳纤维复合材料诈骗询查与锻练考据职责，研制范围涵盖非承载结构、次承载结构和主承载结构。

国际近况

日本在复合材料转向架的研发方面上风物显。1989年日本铁路试制收效碳纤维复合材料转向架构架，该构架侧梁为碳纤维层压材料叠层结构，板厚16.4mm，横梁经受缠绕成型，构架自爱0.3t，比等闲钢制构架削弱70%，遐想最高时速160公里；2014年，川崎重工最新研发efWING转向架将刚性焊合构架改为经受碳纤维侧梁的柔性构架av网站大全，主承载部件侧梁形似弓形弹簧，取消传统二系弹簧，比传统金属侧梁减重约40%。2018年，该转向架已批量诈骗于日本货车车辆。

▲日本 efWING 转向架

韩国铁路行业在碳纤维复合材料的诈骗方面也获得显赫获利。2010年干涉买卖化运营的韩国TTX摆式列车是碳纤维复合材料车体最收效的案例，经受4动2拖6节编组，遐想速率200km/h，运营速率180km/h。TTX列车是在法国阿尔斯通公司向韩国转让第二代TGV-A高速列车成套技能后，由韩国铁说念询查院（KRRI）于2001年运行研制。询查初期经受的决策为车顶、侧墙及端墙经受复合材料层合板制备，底架经受中空挤压铝合金型材制备，两部分通过弹性胶黏剂和螺接的相貌集会起来组成举座车体结构。

▲韩国碳纤维复合材料车体询查决策

法国在碳纤维复合材料车体询查方面处于开端地位。新一代法国TGV列车碳纤维复合材料双层车体圭臬件由ACX工业公司制造，经受复合材料夹层结构，使用真空袋压低资本制造工艺技能在120℃要求下固化成型，此结构较铝合金车体减重25%。另外，法国已差别在TGV-PSE和TGV-A高速列车转向架上试用研制的Sep2carbSA3D碳纤维复合材料闸片。

▲法国 TGV 列车碳纤维复合材料双层车体

德国的福伊特公司研制的诈骗于故障列车牵引操作的碳纤维增强复合材料过渡车钩，结构极其紧凑，仅有23公斤总分量，对比钢铁过渡车钩减重达50%，可单东说念主佩带并进行装置。

▲碳纤维增强复合材料过渡车钩

英国ELG碳纤维公司息争伯明翰大学、哈德斯菲尔德大学、Magma结构公司等在2017年开发用于轨说念车辆的回收碳纤维复合转向架，旨在减少分量并优化垂直和横向刚度，以减少车辆运行资本、对基础设施损坏和对环境的影响。该复合材料转向架减重达40%，裁减轨说念横向力40%，减少能源浪费20%，并荣获2018年法国JEC展复合材料调动奖。现在仍是完成了全尺寸测试，下一步将开展清晰锻练。

▲可回收碳纤维复合材料转向架

国内近况

国内纤维增强复合材料在轨说念交通边界的诈骗询查起步较晚，但发展赶紧，现在已完成了承载件、次承载件、非承载件的典型部件的研制，减重后果光显，部分部件已完成锻练考据及运营观测，充分讲解注解复合材料在轨说念交通部件诈骗的可行性及出息。主要询查实践包括：

2015年中车四方股份公司息争中德研发中心研制了下一代碳纤维复合材料地铁列车。新一代地铁车辆经受先进的碳纤维技能，车体、转向架构架、司机室、开采舱及开采机体等均使用碳纤维复合材料制造，是大限度诈骗碳纤维复合材料的地铁车辆。颠倒是收效冲破碳纤维大型复杂件结构遐想、制形成型等关节技能，完了了碳纤维复合材料在车体、转向架构架、司机室等车辆主承载结构上的全面诈骗。与经受钢、铝合金等传统金属材料比较，新一代碳纤维地铁车辆的车体、司机室、开采舱差别减重30%以上，转向架构架减重40%，整车减重13%。

▲碳纤维复合材料车体

2015年9月，长客股份与Fordyno公司、中国航天询查院703所息争开发了无网超能有轨电车——武汉东湖“光谷量子号”一列5辆碳纤维复材车体，于2018年9月7日在长春轨说念交通展上初次面向公众展出。本列车录用后将行动中国首列用于运营的全复合材料轨说念列车。

▲碳纤维复合材料车体（左：下一代地铁右：武汉东湖有轨电车）

2015年中车株机公司研制完成了碳纤维复合材料车体模子，经受碳纤维增强复合材料泡沫夹芯结构，成型后的碳纤维车体与原有不锈钢结构比较减重22.3%。

▲碳纤维复合材料车体

中车唐猴子司研制碳纤维枕梁替代受力情况恶劣的低地板轻轨车枕梁（铝合金材质），完成对其的决策遐想、仿真分析、样件试制及锻练考据等，同期对其与车体主结构的集会决策进行遐想及考据。

▲碳纤维复合材料枕梁

中车株机公司2017年完成了中低速碳纤维复合材料悬浮架构架的研制，减重30%，个别部件减重达70%，减少零件数目258个；完成了4类，共19项测试。

▲碳纤维复合材料悬浮架

纪念

碳纤维复合材料可诈骗于高速磁浮、高速动车组、城轨地铁、城际车辆、货车、轨说念承载梁等轨说念交通边界的大部分主/次承载结构及表里装潢等非承载结构，减重后果显赫。跟着原材料资本的渐渐裁减及工艺技能的擢升，碳纤维复合材料产物全寿命周期资本上风渐渐潜入，替代金属材料市集后劲纷乱，诈骗出息精深。

高铁是中国制造的“金柬帖”，马虎发展复合材料在轨说念交通边界的诈骗，不竭冲破并掌执中枢技能，不仅不错擢升轨说念交通装备在轻量化、绿色环保等方面的性能和中枢竞争力，也故意于促进国度基础材料、前瞻性技能发展，强力撑持高端装备技能水平的擢升，贯彻落实“交通强国、制造强国”政策，促进中国制造业完了更高质料发展。

综上，我国改日超高速车辆经受碳纤维技能必将成为贬责轻量化的最好礼聘。现阶段，国度关联部委、路局、中车集团等关联部门、企业需作念好变装单干，以国度重心研发谈判、紧要专项为鞭策力，协同调动，共同鞭策以材料为基础的工程诈骗技能的跳跃，不竭擢升列车产物水平，赓续知足乘客高品性出行需求，为社会经济发展和东说念主类好意思丽跳跃作念出孝敬！

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