轨道交通车辆车体结构材料轻量化产业发展及展望

发表时间:2020/6/2   来源:《科学与技术》2020年第3期   作者:单群发 何双慧
[导读] 随着我国经济的不断发展,我国的国际地位也在世界上不断提高

          摘要:随着我国经济的不断发展,我国的国际地位也在世界上不断提高,而我国的制造业也不甘落后,不断地进行创新发展,我国的轨道交通事业的发展尤为迅速,更新换代的速度越来越快,各种新兴的材料被不断地运用到新型车辆的生产研制造过程中.轨道交通车辆的发展越快,对于新材料的需求量也越来越高,这样也带动了车辆车体结构的材料,轻量化产业的迅速发展。但是,新材料在我国高速列车上运用的并不多,所以需要更加先进的技术使我国轨道交通事业发展的越来越快,越来越好。在我国强大的背景下,轨道交通车辆车体结构材料轻量化产业以后将会发展的越来越好,质量越来越高。           
         关键词:轨道交通车辆  车体结构 材料轻量化  展望                         引言:近年来,我国的轨道交通事业发展得非常迅速,从第一条铁路完工,至现在的铁路网遍布全球’这些都可以见证我国轨道交通事业发展的迅速,自从2004年我国引进高铁技术之后,我国的轨道事业发生了新的变化,有了新的方向,同时也更加快速地促进了我国轨道交通事业的迅速发展.轨道交通发展要适用于市场的需求,这样才能够使其发展的迅速更有希望,而且在十三五国家战略中就有明确的表示出来,轨道交通发展要朝着智能化绿色化轻量化的方向,进行不断的创新发展,要不断地研发新的技术、新工艺、新材料,为我国交通事业发展出力。                                        
一·轨道交通车辆车体结构轻量化的发展                                            随着人们的生活水平的日益提高,人们对于生活质量的追求也越来越高,对出行的速度要求也越来越高,高铁作为一个人们通常使用的交通工具,更需要满足人们日益提高的出行速度的需求,高铁提高速度除了对轨道以及车型有非常重要的要求之外,对于车辆车体的材料也是要求非常高的。减轻车身的重量,能够在很大程度上提高车辆的行驶速度,减轻车身的重量,就是轻量化产业的核心技术。轻量化这一概念最先起源于一项赛车运动,其优势很简单,质量轻了就能更好的操控发动机输出也能达到更高更快的加速度,这样也能使车子运行速度更快,我国的动车使用的材料也经历了非常多的阶段,做了非常多的尝试。
         在最早的时候,我国制造的动车使用的钢材就是最普通的碳钢,而且碳钢虽然便宜,却不经久耐用。我们都知道普通碳钢很容易被氧化,特别是在风吹雨淋的环境下,特别容易腐蚀生锈,这就决定了这种材料的车辆很容易受到外界自然环境的影响,车身并不耐用使用寿命并不长,所以人们为了加长车辆的使用寿命在对材料和整车都进行了防腐处理。这虽然有一定的作用,但是却不能从根本上解决问题,后来又推出了几款新型的钢材,但是都不能解决被氧化腐蚀这个问题。
          那么钢材不行,我们就换另一种新型材料,后来经过人们的大力研制,又研发出了一种铝合金的材料,铝合金大家都非常的清楚,在我们日常生活中也运用得较多,铝合金不仅硬度大,而且耐腐蚀性较强,更重要的是它非常的轻,铝合金材料的密度是钢的密度的三分之一,这对于提升车的速度也同时有着很大帮助,更能满足人们对于速度的需求以及不容易被氧化的要求,铝合金材料的动车能够使用的寿命更长,这样也能够做到节省成本,而且维修起来也比较方便。
         当然,随着人们生活水平的日益提高,以及科学水平发展的也越来越快,人们开始研发更好的材料用来代替铝合金,所以的各种各样复合的材料诞生了出来。复合材料的优点有很多,它的质量更轻,硬度相对于铝合金和钢来说都非常的大,而且经久耐磨、更能隔热,耐腐蚀性较好,隔音效果也非常的好,所以动车内的主要器件都是由这些复合材料构成的。

当然使用这些复合材料做的车厢还有更大的优点,装修制作质量更好,而且显得更加轻巧便利,当然这些复合材料具有很好的隔音以及隔热的效果,这样既能给乘客带来非常好的乘车环境,同时也使乘客的乘车体验更加良好,这些都非常有利于我国轨道交通事业的发展,复合材料多指的是碳纤维复合材料,它比那些传统的轨道制造车辆所用的材料更加的具有轻量化,而且在很多方面性能突出,更加的节能,在碰撞方面非常的有优势和特点。科技在不断地进步,带动着复合材料的进步,使车辆更加的节能以及环保,使用寿命也在大大的增长,这一点非常符合国倡导的绿色号召,是非常好的轨道交通车辆材料,材料一点点地往更轻量的方向发展着,同时也带动了我国轨道交通车辆车体结轻量化产业的不断发展。                                       
二·轨道交通车辆车体轻量化展望                                                    如今我国在轨道交通车辆车体结构材料研究领域已经有了非常大的进展,轨道车辆车体材料研究时,我们要坚持以绿色安全为主。保证车辆的舒适性以及车辆材料的环保性,这是我们最基本的原则,要更好地利用科技,探索出更加优秀的材料,让轨道车辆材料向着高性能,轻量化以及技术成熟的方向发展创新。
         我国想要轨道车辆材料发展得更加优秀,就需要提前做好一个非常优秀的规划,我们要一步一步的按照之前规划好的计划进行,想要用一种材料去代替现有的材料,我们就需要对新的材料进行一系列的严格的检测以及认真的实验,然后对于车辆和材料进行融合性的深入研究,同时要根据检测出来的结果进行概念上的设计,接下来我们就需要对于最重要的部件进行精密的制作,同时也要进行详细的分析和仿真测试,为最后全面进行实验验证提供理论依据。我们要把采集完的数据应用到车辆制造中,在进行测试之后,打造出最新一代的轨道车辆材料产品,促进轨道车辆材料轻量化发展。
      而且未来的车辆主要的发展有以下四个方面,主要是材料发展方向,数据平台发展方向,知识体系发展方向,以及制造工艺发展方向。只有让这些发展方向更好地融合在一起,我们才能研制出更好的车辆材料,有一个很好的数据平台进行知识储备,这样有更高的制造工艺,才能使我国轨道交通车辆车体结构轻量产业化发展得越来越好,而且可以对轨道交通车辆车体结构材料轻量化研究带来一定的方向性,这样才能使我国的交通轨道事业蒸蒸日上,同时使轨道交通车辆材料轻量化发展迅速走向世界、走向国际。                                         总结:众所周知,我国的轨道交通事业因为我国综合国力的不断提升发展得越来越好。科技的不断发展,材料的不断更新,在每一次变化中取得越来越好的进步,如今我国的轨道交通车辆水平在国际上已经位列前茅,享誉国际,世界变化得很快,我们要展望未来,提前做好规划,使我国的轨道交通车辆车体结构,轻量化产业发展越来越迅速,创新越来越快,一直位于世界前列。           
参考文献:
[I]张丽娇.试析轨道交通车辆车体结构材料轻量化产业发展及展望[J.中车工业研究院有限公司,2019, 08.
[2]李旭鹏.城市轨道交通车辆RAMS工程的建立与研究[J]内燃机与配件,2619(17) : 236-237.
                                                             
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