较其他金属材料，碳纤维增强复合材料(CFRP)由于其比强度、比模量高，耐疲劳、耐腐蚀性能好，因而在减重、强度、可设计性等多个方面均具有金属材料无法媲美的优势。碳纤维复合材料以其轻量化、高强度、高耐候的优异综合性能，及在航空、航天、船舶等领域的成熟应用，成为解决轨道交通装备轻量化问题国的最佳选择。本文江苏博实带大家分析一下碳纤维复合材料对于轨道交通车辆性能的提升作用。

　　(1)提高碳纤维生产能力和水平。目前我国相关产业的发展离世界先进水平还有一定的差距，投入商用的碳纤维复合材料大都来自国外。国内应加大相关产业的投资力度、更新技术水平、扩大生产能力使相关产品质量尽快赶超世界先进水平。

　　(2)深入开展碳纤维复合材料基础性研究。轨道车辆对材料的力学性能、环保性能、防火性能、抗冲击性能、耐极端环境性能、耐老化性能、隔音隔热性能、减振阻尼性能、电磁兼容性、生命周期环境友好性以及安全可靠性等都有特殊要求开展满足轨道车辆应用的材料性能研究解决目前复合材料存在的防火、隔声隔热、抗冲击性能局限性，可大大提高复合材料的应用广度。

　　(3)从简化结构、集成设计、材料等三方面入手深入开展复合材料结构设计研究。简化结构不但能降低成本，还能提高生产效率、满足批量快速生产的需要。在结构设计中，加强集成设计的理念充分发挥复合材料可设计性强、易于整体成型的特点比如将底架与地板集成将车顶与通风道集成以及将侧墙与内装材料集成等。

　　集成设计能从整车层面降低车体质量，同时提高车体刚度是复合材料车体研究的一个重点方向。复合材料品种多、方向性强在结构设计中应根据实际需要来选择材料通过优化层板中各铺层的铺设角、层数比(层板中具有相同铺设角的铺层数占总层敷的比例)和铺叠顺序设计出具有不同强度以及弯、扭刚度要求的层合板增加了设计的自由度提高了结构性价比。设计时还可以考虑多种材料混合使用，比如次承力结构采用碳纤/玻纤混杂设计，主承力结构如牵枕缓、边梁等采用碳纤维材料做到结构和材料合理匹配尽可能地降低原材料成本。

　　(4)加强复合材料结构成型工艺的优化研究。目前应用于轨道车辆承载结构的复合材料中碳纤维复合材料是比较受关注的一类材料但其制造成本高、生产周期长制约了该材料的推广应用。如果能将成型工艺和材料研究结合起来在不降低产品性能的前提下优化出更适合轨道车辆结构的低成本、高效率的成型工艺，在自动铺带、集成自动生产等方面实现更新换代满足批量生产的需要，那么低成本、自动化的生产工艺必将推动复合材料在轨道交通行业的应用。

　　(5)逐步建立适用于轨道交通行业的复合材料标准体系包括设计标准、材料评价标准、计算验证标准、生产工艺标准、质量检测标准和运用维护标准等使复合材料在轨道交通领域的应用有据可依、规范化、系统化，从而促进轨道交通行业的节能减排和绿色转型升级。

　　虽然我国城市轨道交通建筑对碳纤维材料的研究与运用起步较晚，但是随着对我国城市轨道交通事业的快速发展，轻量化先进碳纤维材料应用技术能够得到快速的研究与推广应用。