江苏博实科技:碳纤维复合材料制成的零部件质量很轻,在减重方面效果显著;强度高,相同尺寸的零件,碳纤维复合材料的重量要比钢材材料的重量轻20%,与铝合金材料相比重量也要轻了40%,强度方面也要高出好几倍。
碳纤维复合材料取代传统的金属材料后能够减轻车身的自重,这就有助于高铁摆脱传统钢结构的车身,实现轻量化。并且在提高速度的同时,能够减少能耗,提升车体的安全性,对于高铁安全提速起着深远意义。
从总体上看,减重可节省能耗,减少启动和刹车的惯性,减少磨损,增加高速列车的有效载荷。减轻车辆自重的意义还表现在以下几方面。
(1)延缓轨道退化
对于高速铁路而言,将轨道和车辆的维护费用保持在一个能够控制的水平上,车辆的轴向荷载是一个关键性的约束条件。轨道退化虽然目前还难以模拟,但随速度的加快,轨道退化大致与轴重的4次方成对比,并且车轴通过的频率可能导致类似于道渣流态化的结果。理论上,车辆自重减轻,轴重也相应减小,轨道退化自然就延缓。
(2)降低列车噪声
噪声是由于车轮驶过轨道与钢轨和轨腰接触时,轮心产生变形引起的。高速列车驶过产生的振动就象钟摆摇晃一样。轴重的减小改善了轮轨冲击程度,相应就降低了噪声水平。
(3)减少紧急制动时制动器所散发的热量
紧急制动时,列车动能在短时间内转化为的热量,并不能及时散发,因此车辆的轻量化可以减少紧急制动时产生的热量。制动装置必需起热吸收器的作用。高速列车自重越大,制动装置所需的热容量就越大。
此外降低车辆使用成本也应追求车辆轻量化。因此,从先进复合材料的特点来看,使用或部分使用它来制造车辆是较好的发展方向。
碳纤维不仅具有轻质高强、隔音降噪、耐腐蚀等优秀性能,它还有符合轨道车辆材料的特殊性能要求它还能阻燃环保防火,增韧等多种性能。
在以往的突发的轨道交通事故,事故中容易造成车体燃烧,在燃烧的过程中会产生出大量的浓烟,释放出有毒气体,这往往会导致车上人员窒息,提升了死亡率。碳纤维复合材料制作出的车身在遇火后不会燃烧,产生的烟雾量极少,不会释放刺鼻有毒气味,这就可以减少事故对人体产生的伤害。