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      復(fù)合材料在高鐵上留下了哪些秘密機(jī)關(guān)
      發(fā)布時(shí)間:2019-10-28
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      復(fù)合材料在高鐵上留下了哪些秘密機(jī)關(guān)<div   id=

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      鐵路系統(tǒng)一直以來(lái)都是我們出行的主要選擇,高速

      、安全、舒適成為當(dāng)今高速鐵路技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)
      ,減輕動(dòng)車(chē)組車(chē)輛自重
      、提高動(dòng)車(chē)組速度是鐵路工業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。為達(dá)到這一目標(biāo)
      ,有一種材料被應(yīng)用到了高鐵列車(chē)的大大小小許多部件中
      ,你知道是哪種材料嗎?答案就是復(fù)合材料

       

      說(shuō)到復(fù)合材料在鐵路部件中的應(yīng)用

      ,就不得不說(shuō), 復(fù)合材料在列車(chē)上的應(yīng)用分類(lèi)了

       

      復(fù)合材料在列車(chē)上的應(yīng)用按承力特征大致可分為兩類(lèi):復(fù)合材料非主承力件和復(fù)合材料主承力件

      。顧名思義,主承力件即為主要要承擔(dān)列車(chē)力的部件
      ;非主承力件的主要功能就不是承擔(dān)力啦

       

      首先,我們來(lái)了解復(fù)合材料在非承力件中的應(yīng)用

      ,為了高速鐵路的發(fā)展各個(gè)國(guó)家不約而同換上了復(fù)合材料非承力件

       

      日本 新干線使用的高速客車(chē)中,玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)復(fù)合材料主要使用在車(chē)窗內(nèi)飾框

      、洗漱間
      、廁所、小便池
      、水箱
      、集便箱、車(chē)前頭蓋板
      、雙層客車(chē)兩端車(chē)頂板
      、空調(diào)風(fēng)道的天花板以及餐車(chē)空調(diào)蓋板的側(cè)天花板等部位。

       

      為減少受電弓周?chē)目諝鈩?dòng)力噪聲

      ,在車(chē)頂上安裝的受電弓罩也是采用GFRP材料制造
      。200系東北、上越新干線客車(chē)采用蜂窩夾層材料制造地板
      、中間間壁門(mén)等

       

      法國(guó) TGV高速列車(chē)也大量采用纖維增強(qiáng)塑料(FRP)制造地板、墻板

      、門(mén)窗框架
      、座椅和車(chē)門(mén)等
      。采用FRP制造這些構(gòu)件,除重量輕外
      ,還具有易于設(shè)計(jì)
      、減輕維修作業(yè),以及可采用整體成型降低成本等優(yōu)點(diǎn)

       

      此外

      ,廁所用玻璃鋼地板,整體衛(wèi)生間在國(guó)外已較普及
      ,既解決腐蝕問(wèn)題
      ,又達(dá)到減輕重量的目的。

       

      意大利 ETR500型高速列車(chē)上

      ,所有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)邊墻
      、天花板和行李艙都使用了高比剛度復(fù)合材料夾層板——兩層Tedlar聚氟乙烯塑料薄層中夾有Nomex蜂窩芯材玻纖酚醛層壓板;歐洲之星列車(chē)也使用酚醛蜂窩板做其內(nèi)部結(jié)構(gòu)件

       

      英國(guó) 的鐵路部門(mén)通過(guò)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)

      ,選擇芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料做受電弓頭,其性能非常令人滿(mǎn)意
      。近年來(lái)
      ,復(fù)合材料還被用做抗沖擊部件,并且取得了很好的試驗(yàn)結(jié)果

       

      復(fù)合材料在主承力件上面的應(yīng)用也非常廣泛

      ,下面我們來(lái)探究一下復(fù)合材料在主承力件上面的應(yīng)用!

       

      列車(chē)司機(jī)室

      、車(chē)體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架等作為列車(chē)的大型承力構(gòu)件
      ,在整車(chē)結(jié)構(gòu)重量中占有較大比例,車(chē)體部分自重占車(chē)輛自重的15%~35%
      ,轉(zhuǎn)向架占車(chē)輛自重的25%~35%
      。因此,這些部分是應(yīng)用復(fù)合材料材料的主要研究領(lǐng)域

       

      高速列車(chē)的司機(jī)室

       

      高速列車(chē)的司機(jī)室前端外形要制成鼻狀形

      ,既要輕量化,又要耐沖擊
      ,在此FRP獲得了廣泛的應(yīng)用。

      英國(guó)的125型機(jī)車(chē)司機(jī)室的前端是用層壓的FRP板包覆聚氨酯泡沫芯構(gòu)成夾層結(jié)構(gòu)

      ,比鋼制件輕30%~35%
      ,并可耐0.9Kg重方鋼塊以300Km/h速度的沖擊;

      意大利ETR500高速動(dòng)力車(chē)頭部采用Kevlar纖維和環(huán)氧樹(shù)脂模壓成型

      ,其剛性和抗沖擊性良好
      ,列車(chē)最高速度達(dá)300Km/h

       

      復(fù)合材料車(chē)頂

       

      復(fù)合材料在車(chē)頂蓋上的應(yīng)用能降低車(chē)輛的重心,增加車(chē)體運(yùn)行的穩(wěn)定性

      。日本鐵道綜合技術(shù)研究所與東日本客運(yùn)鐵道公司合作
      ,用碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)制成高速列車(chē)車(chē)頂,該CFRP車(chē)頂通過(guò)膠粘與鋁合金框架相連
      ,然后再通過(guò)焊接與車(chē)體上鋁合金側(cè)壁連在一起
      。試驗(yàn)表明,采用這種車(chē)頂?shù)能?chē)體具有較高的氣密強(qiáng)度和較低的重心
      ,而且每節(jié)車(chē)廂減輕約300~500Kg

       

      復(fù)合材料車(chē)體

       

      車(chē)體的按工藝不同分為兩種:

      1、將厚為2.1mm曲面板與縱梁制成一體

      ,將拉擠成型的CFRP外板鉚接在鋁合金框架上
      ,試制車(chē)體長(zhǎng)6000mm,寬3300mm
      ,高3290mm
      ,重量為680Kg。

      2

      、熱壓成型制成長(zhǎng)1000mm
      ,寬3320mm高3300mm的兩個(gè)半圓形車(chē)體,然后互相鉚接在一起
      ,較之鋁合金車(chē)體重量減輕30%

       

      復(fù)合材料轉(zhuǎn)向架

       

      機(jī)車(chē)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架是支承車(chē)體、保證列車(chē)平穩(wěn)運(yùn)行的重要部件

      ,其構(gòu)架是對(duì)強(qiáng)度和耐疲勞性能要求特別高的大型承載構(gòu)件
      ,德國(guó)AEG和MBB公司就在聯(lián)邦研究技術(shù)部的支持下,研制出世界上第一臺(tái)復(fù)合材料構(gòu)架的轉(zhuǎn)向架
      ,型號(hào)為HLD-E
      ,設(shè)計(jì)速度200Km/h。繼德國(guó)之后
      ,日本也試制成功CFRP轉(zhuǎn)向架構(gòu)架
      ,構(gòu)架自重為0.3t,比普通鋼制構(gòu)架減輕了70%
      ,該構(gòu)架側(cè)梁為CFRP層壓材料疊層結(jié)構(gòu)
      ,板厚16.4mm,橫梁采用纏繞成型
      ,最高設(shè)計(jì)速度160Km/h

       

      復(fù)合材料在高速鐵路中正在應(yīng)用慢慢滲透,隨著科技發(fā)展高鐵很可能實(shí)現(xiàn)“復(fù)合材料全車(chē)化”

      !復(fù)合材料的發(fā)展還會(huì)帶給大家哪些驚喜呢
      ?讓我們拭目以待?div id="jfovm50" class="index-wrap">。▉?lái)源:思瑞安復(fù)合材料)

       

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