碳纤维复合材料轨道车辆结构的设计分析

来源 :复合材料科学与工程 | 被引量 : 0次 | 上传用户:edison_young
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车体的轻量化是轨道交通车辆未来发展的方向之一,碳纤维复合材料是车体轻量化设计的优选材料.本文介绍了一种全碳纤维复合材料车体的轻量化设计,包括整车结构设计和连接设计.通过有限元方法对复合材料整车结构的强度、刚度以及模态进行了校核.进一步对碳纤维复合材料的力学性能进行了评价.并按照一体化成型和模块化的思维,采用真空辅助成型工艺在烘箱环境下制备复合材料车体试验段,验证了车体的结构设计和制造技术的可行性.研究结果表明:①碳纤维复合材料车体的设计应综合考虑材料特性、车体结构和承载方式,减少零部件数量和连接,实现车体的一体化成型;②碳纤维复合材料在车体制造上能够较大幅度减少车体质量.本文设计的碳纤维复合材料车体在满足车体强度、刚度和模态标准的前提下,全碳纤维复合材料车体相比传统铝合金车体减重42%.
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