長春誕生世界首輛全碳纖維複合材料地鐵車體

　　原題：世界首輛全碳纖維複合材料地鐵車體在中車長客研製成功

　　車體照片

　　中國吉林網1月7日訊（吉網 吉刻APP記者 路豐源 通訊員 解紹赫）：記者獲悉，日前，中車長春軌道客車股份有限公司(簡稱“中車長客”)在軌道交通領域再獲重大突破，研製出具有完全自主知識産權的世界首輛全碳纖維複合材料地鐵車體。此次全複合材料車體的成功研發，不僅帶來車體減重、節能減排降耗、提高安全性、舒適性和使用壽命等，更重要的是探索了碳纖維複合材料在軌道交通大批量工業化生産應用的方向和實施路徑。

　　據了解，該車體採用薄壁筒形整體承載結構，車體長度為19000mm，車體寬度為2800mm ，車體頂面距軌面高度為3478mm。性能精良，特點凸顯。

　　車體輕量化程度高。中車長客生産的全複合材料地鐵車體充分發揮了碳纖維複合材料的優越特點，可以用更輕的材料完成與金屬材料同等的結構設計，使整車較同類地鐵金屬車體減重約35%，從而對提高車體的運載能力、降低能源消耗、降低全壽命週期成本、減少線路損害等具有重大意義。

　　突破多項技術難點。全複合材料地鐵車體突破了整體承載地鐵車輛複合材料車體設計分析技術、車體連接技術、複合材料低成本及大尺寸制件的成型製造技術及複合材料車體靜強度試驗技術，進行了10余種材料性能測試，6000多個元件、典型件、組合件、全尺寸試驗件等積木式設計驗證試驗，經過反復優化論證，解決了複合材料應用於軌道車輛承載結構面臨的難點，車體最終性能優異，滿足在極限惡劣工況和環境下的使用要求。

　　安全性高，使用壽命長。由於複合材料優異的抗疲勞、耐酸鹼腐蝕性和耐紫外老化性能，同時車體採用了先進的“靜力覆蓋疲勞”和“損傷無擴展”的設計理念，使車體結構具有不低於30年的使用壽命，相比金屬車體，大大減少對疲勞裂紋與腐蝕退化的檢測和修理成本，使車體結構具有更高的安全性、可靠性和維修經濟性。

　　乘坐舒適度好。車體使用的複合材料隔熱性能很強，能夠與防寒材相媲美，用全複合材料車體裝配的車輛，其隔熱性能是用金屬車體裝配車輛的1.5倍以上，能夠保證車體內部始終保持舒適的溫度;複合材料車體的隔聲性能和減振性能同樣優於金屬車體，僅車體本身就達到車輛隔聲要求的70%以上，車體振動的固有頻率較同類金屬車體提高18%以上,能夠有效防止車身和轉向架之間的共振，大大降低列車運行過程中産生的內部噪聲和振動，有效提高乘坐的舒適性。

　　尺寸精度高，外觀品質好。利用複合材料可設計性強、可一體化成型的特點，全複合材料車體最大限度地實現部件整合、零件整合，通過模具一體成型。車體各模組之間採用機械連接，消除了傳統金屬車體因焊接變形導致的尺寸偏差和形位偏差，提高了車體尺寸精度和外觀品質。

　　為國內建立完整的軌道行業標準打下基礎。新材料特別是碳纖維材料在軌道交通行業不僅缺乏應用，更缺乏各類標準，此次車體研製結合國際航空領域在碳纖維的成功應用經驗和標準，創造性地探索碳纖維在軌道交通行業應用的材料標準、設計準則、工藝指南、質檢標準、試驗判定和維護策略等，為國內建立完整的軌道行業標準打下基礎。

　　據悉，中車長客始終致力於前沿技術的研究，不斷提升研發能力。全碳纖維複合材料車體研發和試驗完全獨立自主完成，並且全部應用國內生産的碳纖維複合材料，具有全部自主知識産權，為後續大批量生産應用和可持續性提供了有力保障。隨著我國軌道車輛裝備製造業的快速發展，軌道車輛裝備製造技術也在逐步提升。碳纖維是國家戰略新興材料，由於新材料特性，國內外在大工業領域包括航空航天等領域都在積極探索應用，但在軌道交通行業的研究主要應用在非主承力的小部件試製上。本次中車長客研發的大尺寸承載結構全碳纖維複合材料車體不僅屬國內首創，國際也未有先河，它的研製成功驗證了碳纖維複合材料在軌道交通承載結構上應用的可行性，推動了碳纖維複合材料在軌道交通的大批量工業化生産應用，拓展了碳纖維複合材料産業的應用市場，促進了碳纖維複合材料産業鏈的完善和發展。