世界首輛全碳纖維復(fù)合材料地鐵車體,近日在中車長春軌道客車股份有限公司研制成功,標(biāo)志著我國軌道交通裝備制造技術(shù)再獲重大突破,并首開國際同業(yè)先河,驗證了碳纖維復(fù)合材料在軌道交通承載結(jié)構(gòu)上應(yīng)用的可行性。據(jù)介紹,相較于此前的金屬車體,該全復(fù)合材料車體更輕、更節(jié)能,并且舒適性、安全性和使用壽命均大大提高。
由于碳纖維復(fù)合材料更輕,用其制成的地鐵車體輕量化程度高,整車較同類金屬車體減重約35%,從而對提高車輛運(yùn)載能力、降低能源消耗、減少線路損害等具有重大意義。中車長客發(fā)揮復(fù)合材料抗疲勞、耐酸堿腐蝕性、耐紫外老化性能優(yōu)異的特點(diǎn),采用先進(jìn)的“靜力覆蓋疲勞”和“損傷無擴(kuò)展”設(shè)計理念,使車體結(jié)構(gòu)具有不低于30年的使用壽命,相比金屬車體,可大幅減少檢修成本,提高車輛的安全性、可靠性和維修經(jīng)濟(jì)性。
此外,車體所用復(fù)合材料的隔熱效果,可與防寒材料相媲美,其隔熱性能是用金屬車體裝配車輛的1.5倍以上。而且,復(fù)合材料車體的隔聲性能和減振性能同樣優(yōu)于金屬車體,僅車體本身就達(dá)到車輛隔聲要求的70%以上,車體振動的固有頻率較同類金屬車體提高18%以上,能有效防止車身和轉(zhuǎn)向架之間的共振,大大降低列車運(yùn)行過程中產(chǎn)生的內(nèi)部噪聲和振動,提高乘坐舒適性。
研發(fā)期間,中車長客創(chuàng)造性地探索了碳纖維在軌道交通行業(yè)應(yīng)用的材料標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計準(zhǔn)則、工藝指南、質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)、試驗判定和維護(hù)策略等,為國內(nèi)建立完整的軌道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)打下了基礎(chǔ)。此次全碳纖維復(fù)合材料車體的研發(fā)和試驗,由中車長客獨(dú)立完成,具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。