碳纤维复合材料在城市轨道建设中的应用分析
江苏博实科技：随着我国城市轨道交通的不断发展，要求城市轨道交通设备减轻自重，这就需要从设计和选材上充分的进行轻量化设计。碳纤维复合材料具有轻量化、高耐候与高强度等显著优势，在目前城市轨道交通建筑发展过程中具有极大的应用价值。
高速铁路中会大量使用隧道与桥梁这两种交通形式，交通运行环境相对封闭、运行环境比较复杂，在运行的过程中容易出现异物撞击的现象。当冲击速超过90km/h的时，前面板会出现严重的破损，且损伤容易发现，维修比较容易。在轨道交通低速运行中，一般不会出现明显的损伤现象，但是会层合板内部结构中造成大量的损伤现象，由此可知，低速冲击对轨道交通的危害性更大。
碳纤维材料的运用除了轻量化，还需要保证车辆及设备的性能不受影响。碳纤维材料具有较强的抗冲击性能，能够应对轨道交通环境复杂以及在运行过程中存在被异物撞击的风险，并且在城市轨道交通的运用过程中能够起到良好的保温、阻燃吸声与隔热作用。
一.车体外壳应用
车体的作用是安装基础和承载骨架，现代动车组车体均采用整体承载的钢结构或者轻金属结构，以实现在最轻的自重下满足强度和刚度要求。采用碳纤维三明治复合材料构件铝蜂窝夹芯结构更容易实现轻量化，与传统铝合金车体相比，碳纤维复合材料车体外壳不仅总重量减少了40%，并且车体的静强度、抗疲劳强度、防火安全性等各项性能指标均能满足设计要求。
二、在车顶导流罩中的应用
长春客车在动车的设计与运行过程中大量采用碳纤维材料，运用流线型车头试制样车设置前段车钩头盖充分运用多项技术，在车顶导流罩的研究中考虑运用碳纤维，但是由于生产制造成本的因素并未能实现量产。但是在长春汽车新一代长客动车组内饰部件中大量运用了碳纤维材料。
三、在设备舱中的应用
青岛四方将碳纤维应用在轨道交通车辆中，也是十分的成功。采用模块化的设计理念，据此开发出动车设备舱，不仅能实现模块的整车拆装，还可以实现单件拆装。并且满足城市轨道交通运行环境，能够承受较大的振动空间与地面效应经受较大的风沙冲击与风雪侵蚀，具有耐高温与耐高湿的优势，与铝合金设备舱相比具有显著优势，可以减少35%的重量。
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。
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