1、碳纤维复合材料在交通运输装碳纤维复合材料在交通运输装备备轻轻 量化中的应用前景和途量化中的应用前景和途径径国际交通运输装备轻量化国际交通运输装备轻量化目前目前交通运输装备的设计和制造面临着升级换代,国内和国交通运输装备的设计和制造面临着升级换代,国内和国外外 的交通运输装备制造厂商都试图在该领域的交通运输装备制造厂商都试图在该领域取得突破,机会对国内取得突破,机会对国内和和 国外的厂商都是均等的,但国际和国内的国外的厂商都是均等的,但国际和国内的巨大市场需求为国内企巨大市场需求为国内企业业 带来了特殊的商机,因此国内制造商必须带来了特殊的商机,因此国内制造商必须抓住机遇,在国际市场抓住机遇,在
2、国际市场的的竞竞 争中占据交通运输装备制造行业制高点争中占据交通运输装备制造行业制高点,关键是谁能首先取得,关键是谁能首先取得突突破破 。面对挑面对挑战战抓住机抓住机遇遇占占 据国际交通运输装备制造行据国际交通运输装备制造行业业的制高的制高点点(b)挑战和机挑战和机遇遇“十二五十二五”国家战略性新兴产业发展规划国家战略性新兴产业发展规划“要大力发展新型功能材料、先进结构材料要大力发展新型功能材料、先进结构材料和复和复合合材材 料,开展共料,开展共性基础材料研究和产业化,建立性基础材料研究和产业化,建立认定认定 和统计体系,引导材料工业结构调整。和统计体系,引导材料工业结构调整。”美国国家科技委
3、员会美国国家科技委员会 2012年美国年美国SAMPE会议上的报会议上的报告告“从上个世纪从上个世纪80年代开年代开始,技术的更新与始,技术的更新与经经济济 发展已经从发展已经从未像现在这样更多地依赖于新材未像现在这样更多地依赖于新材料的料的 开发利用开发利用。”材料是推动结构升级的基材料是推动结构升级的基础础碳纤维复合材料的全方位应用是新一代碳纤维复合材料的全方位应用是新一代交交通通 运输装备的标志,会成为引领产业结构升级换代、运输装备的标志,会成为引领产业结构升级换代、加加 快国产品牌走向世界、促进我国经快国产品牌走向世界、促进我国经济发展的济发展的催化催化 剂剂轻量化是当前交通运输装轻量
4、化是当前交通运输装备备发发 展的潮展的潮流流节能,降低燃料消耗的需要节能,降低燃料消耗的需要降低全寿命成本的途径降低全寿命成本的途径降低全系统工程造价(如桥梁、高架车站降低全系统工程造价(如桥梁、高架车站等等)的需求)的需求 交通运输装备制造产业升级的要求交通运输装备制造产业升级的要求轻量化的材料选轻量化的材料选择择新型轻质合新型轻质合金金新型增强塑料新型增强塑料(SMC和和LFT)碳纤维连续碳纤维连续纤维增强复合纤维增强复合材材 料料新型轻质合金的问新型轻质合金的问题题与传统金属材料相比,其比刚度和比强度增加有限与传统金属材料相比,其比刚度和比强度增加有限作为新研发的材料,在工艺制造和作为新
5、研发的材料,在工艺制造和长期使用可靠性长期使用可靠性方方 面没有积累面没有积累新型增强塑料新型增强塑料(SMC和和LFT)的问的问题题比刚度和比强度远低于传统的金属,只能用于非承力结构比刚度和比强度远低于传统的金属,只能用于非承力结构碳纤维复合材料的优碳纤维复合材料的优势势利利用碳纤维的高比模量、高比强度和结构可设计性,用碳纤维的高比模量、高比强度和结构可设计性,减重效果减重效果突突出出 ,特别是对有较高刚度或变形要求的结构特别是对有较高刚度或变形要求的结构利用复合材料可整体成型和日趋成熟的液利用复合材料可整体成型和日趋成熟的液体成形工艺(如体成形工艺(如RTM和和 VARI工艺),工艺),将
6、由大将由大量零件通过机械连接实现的复杂形状金属结量零件通过机械连接实现的复杂形状金属结构构组组 件,简件,简化为由少量一次成型零件,简单装配即可实现的的复合化为由少量一次成型零件,简单装配即可实现的的复合材料材料 结构结构,大大减少零件和紧固件数,实现低成本制造,大大减少零件和紧固件数,实现低成本制造在在飞机结构中已应用了飞机结构中已应用了40年,积累了丰富的设计、制造和使用年,积累了丰富的设计、制造和使用经经验验 ,基本成熟,基本成熟,迄今未因复合材料发生过任何灾难性的事故迄今未因复合材料发生过任何灾难性的事故飞机结构飞机结构已实现了性价比优于金属结构的低成本工程化应用,已实现了性价比优于金
7、属结构的低成本工程化应用,复复合合材材 料是飞机结构轻量化的惟一选择料是飞机结构轻量化的惟一选择耐腐蚀、耐老化耐腐蚀、耐老化疲劳性能好疲劳性能好优异的抗撞击和吸能性能优异的抗撞击和吸能性能常用结构材料的性能比常用结构材料的性能比较较应用的难点和存在的疑应用的难点和存在的疑虑虑对先对先进复合材料制品长期使用的可靠性存有疑问,包括进复合材料制品长期使用的可靠性存有疑问,包括疲疲劳劳 寿寿命、抗撞击性、耐腐蚀性、老化性能和可维护性等命、抗撞击性、耐腐蚀性、老化性能和可维护性等;获得获得的效益与增加的成本相比是否值得,不知是否能制的效益与增加的成本相比是否值得,不知是否能制造造 出性价比可接受的产品出
8、性价比可接受的产品;缺乏缺乏对先进复合材料结构设计和制造技术的了解,包括对先进复合材料结构设计和制造技术的了解,包括人人才才 和和设备等,想用但又不知如何着手设备等,想用但又不知如何着手。信心信心(安全安全)成成本本技技术术商用飞机复合材料结构低成本之商用飞机复合材料结构低成本之路路上世纪上世纪70年代伊朗革命引发了石油危机年代伊朗革命引发了石油危机降低油耗是航空公司对飞机制造商提出的迫切要求降低油耗是航空公司对飞机制造商提出的迫切要求飞机结构轻量化是降低油耗的首选飞机结构轻量化是降低油耗的首选飞机生产厂商(特别是波音和空客)之间的飞机生产厂商(特别是波音和空客)之间的竞争加快了竞争加快了技技
9、 术的升级换代术的升级换代历经历经40年,从技术上解决了低成本复合材料年,从技术上解决了低成本复合材料结构技术的结构技术的工工程程 化应用难题化应用难题商用飞机复合材料结构低成本之商用飞机复合材料结构低成本之路路1980B767MD87A310B787A380MD82B757A320B777A330A321A340 MD1102050403019701975198519901995200020052010复合材料结构用量复合材料结构用量%60MD90A350108300设计航程(海里)设计航程(海里)7900基准基准最大空重最大空重/座座+2%基准基准轮档燃油轮档燃油/座座+6%基准基准现金使
10、用成本现金使用成本/座座+8%900目前所获订单(架)目前所获订单(架)波音波音787787的竞争机型的竞争机型1090A350波音波音787座位数(座位数(3 3级布局)级布局)27024220042004拟定复合材料用量增加到拟定复合材料用量增加到45称为称为“A350XWB ”方案方案20062006年底年底复合材料用量飙升到复合材料用量飙升到5220062006碳纤维复合材料用量约为碳纤维复合材料用量约为40A350迫于商业竞争压力不断修改设计方案,提高复合材料用量迫于商业竞争压力不断修改设计方案,提高复合材料用量商用飞机复合材料结构低成本之商用飞机复合材料结构低成本之路路商用飞机复合
11、材料结构低成本之商用飞机复合材料结构低成本之路路美国政府为推动复合材料在飞机结构中应用的研究计划美国政府为推动复合材料在飞机结构中应用的研究计划ACEE(飞机能效计划飞机能效计划,19761986)ACT(先进复合材料技术计划(先进复合材料技术计划,19881997)AST(先进亚声速计划先进亚声速计划,19922002)CAI(低成本复合材料计划低成本复合材料计划,19962006)商用飞机复合材料结构低成本之商用飞机复合材料结构低成本之路路欧盟赞助的推动复合材料在机翼机身结构中应用的研究计划欧盟赞助的推动复合材料在机翼机身结构中应用的研究计划TANGO(TechnologyApplicat
12、iontoNear Term Business Goals and Objectives,20002004)ALCAS(Advanced Low Cost Aircraft Structures,20042008)商用飞机复合材料结构低成本之商用飞机复合材料结构低成本之路路民用飞机与军机民用飞机与军机相比,更加注重安全性和成本,因此首先从扰流相比,更加注重安全性和成本,因此首先从扰流板板这这 样的非受力结样的非受力结构开始应用,然后进入次承力构件,取得成功后构开始应用,然后进入次承力构件,取得成功后再尝再尝 试主承力构件;试主承力构件;在民机应用的初在民机应用的初期,首先通过期,首先通过100
13、多个扰流板的使用,取得复合多个扰流板的使用,取得复合材材料料 在飞机结构中在飞机结构中安全使用的经验和发现使用中出现的复合材料结安全使用的经验和发现使用中出现的复合材料结构特构特 有的问题(湿热影响和冲击损伤);有的问题(湿热影响和冲击损伤);对尾翼结构的应对尾翼结构的应用表明,仅凭碳纤维复合材料在密度和性能方面用表明,仅凭碳纤维复合材料在密度和性能方面的的优优 势所获得的使用势所获得的使用成本(耗油)降低,就足以抵消制造成本的成本(耗油)降低,就足以抵消制造成本的增增加加 ,使得全寿命,使得全寿命成本(即采购成本、使用成本和维护成本之和)成本(即采购成本、使用成本和维护成本之和)低于低于 金
14、属结构,因金属结构,因此从上世纪此从上世纪80年代中期后,几乎所有的民机尾年代中期后,几乎所有的民机尾翼翼结构结构 均采用复合材料,复合材料的用量长期保持在均采用复合材料,复合材料的用量长期保持在10%左右;左右;商用飞机复合材料结构低成本之商用飞机复合材料结构低成本之路路从上世纪从上世纪70年代中期年代中期开始,即着手机翼机身这样的主结构应用开始,即着手机翼机身这样的主结构应用,发发 现仅靠已获得的减现仅靠已获得的减重效果带来的效益不足以抵消制造成本的重效果带来的效益不足以抵消制造成本的增增加加 ,无法取得全寿命,无法取得全寿命成本的优势。开始仍期望提高压缩设计值成本的优势。开始仍期望提高压
15、缩设计值,以以 获得更多的减重效获得更多的减重效果。但研究发现,提高压缩设计值的努力果。但研究发现,提高压缩设计值的努力无无法法 取得突破,又转为取得突破,又转为对材料、制造工艺,以及整体化结构等对材料、制造工艺,以及整体化结构等其其他他途途 径的探索。历经了径的探索。历经了30多年的多年的努力,本世纪初努力,本世纪初A380(复合复合材料材料占占结结 构重量构重量28%)和和Boeing787(复复合材料占结构重量合材料占结构重量50%以上以上,2009年年12月月15日首飞日首飞,2011年年9月月26日交付航线使用)日交付航线使用)投入批产投入批产,表明由材料、设计、表明由材料、设计、制
16、造工艺、维护性等的技术进制造工艺、维护性等的技术进步构成的低步构成的低成成 本复合材料技术已进入工程化应用。本复合材料技术已进入工程化应用。为促进碳纤维复合材为促进碳纤维复合材料在民用飞机结构中应用,需要政府部门料在民用飞机结构中应用,需要政府部门赞赞助助 、以降低成本为核心以降低成本为核心的长期研究计划来牵引。的长期研究计划来牵引。复合材料制件的成本构复合材料制件的成本构成成总成总成本本材料和制材料和制造造50%紧固件和装紧固件和装配配50%制造成制造成本本铺铺贴贴(46%)铺层切铺层切割割(8%)NDI (15%)修修边边(6%)装袋与固装袋与固化化(13%)模模具具(12%)降降 低低低
17、低成成成成本本本本的的的的潜潜潜潜力力力力CC22643020.pptCC22643020.ppt低成本的解决途低成本的解决途径径原材料原材料中模高强中模高强碳纤维和增韧树脂复合材料、大丝束、热塑碳纤维和增韧树脂复合材料、大丝束、热塑性性 树脂等树脂等加工加工工艺工艺非热压罐工艺非热压罐工艺(OOA),),包括真空袋成形包括真空袋成形、RTM(RFI、VARTM、VARI等),低温固化等等),低温固化等制造自动化制造自动化ATL,AFP(提高工效和降低废品率)(提高工效和降低废品率)设计技术设计技术整体化整体化(利用共固化和共胶接技术,减少零件数和(利用共固化和共胶接技术,减少零件数和装装配配
18、 工时)工时)降低维护成本和提高出勤率降低维护成本和提高出勤率利用优良的抗疲劳和耐腐蚀性能利用优良的抗疲劳和耐腐蚀性能December 15 2009低成本复合材料技术已进入工程化应用的标志低成本复合材料技术已进入工程化应用的标志低成本复合材料技术已进入工程化应用的标志低成本复合材料技术已进入工程化应用的标志成本是关乎碳纤维复合材料成本是关乎碳纤维复合材料生存的命脉,生存的命脉,只只 有生产出被用有生产出被用户接受的产品,碳纤维复合材料户接受的产品,碳纤维复合材料才才能能 得到生存、发展和成为推动经济增长的动力。得到生存、发展和成为推动经济增长的动力。航空与交通运输装备领域的异航空与交通运输装
19、备领域的异同同相同点相同点都有减重的迫切需求都有减重的迫切需求开始进入各自领域时都面临相同的问题开始进入各自领域时都面临相同的问题缺乏信心(安全)、成本和技术缺乏信心(安全)、成本和技术航空与交通运输装备领域的异航空与交通运输装备领域的异同同不同点不同点交通运输装备领域对性能的要求略低于航空交通运输装备领域对性能的要求略低于航空对采用碳纤维复合材料的迫切性不如航空对采用碳纤维复合材料的迫切性不如航空对产品成本的可接受程度不如航空对产品成本的可接受程度不如航空交通运输装备用复合材料结构的低成本技术可借交通运输装备用复合材料结构的低成本技术可借鉴鉴 航空,但又有自己的特点,需要创新航空,但又有自己
20、的特点,需要创新碳纤维复合材料在轨道交通领碳纤维复合材料在轨道交通领域域应应 用的动用的动力力随着对减能降排和增加运力的需求,轨道交随着对减能降排和增加运力的需求,轨道交通装备减重通装备减重最最有有 效的措施之一一定是采用碳纤维复合材料效的措施之一一定是采用碳纤维复合材料目前轨道交通运输设备的总体技术虽稍占上目前轨道交通运输设备的总体技术虽稍占上风,但国外风,但国外的的 创新能力远高于国内,随着国际上对高铁、创新能力远高于国内,随着国际上对高铁、轻轨、磁悬轻轨、磁悬浮浮列列 车市场的扩大,国外厂商对轨道交通运输车市场的扩大,国外厂商对轨道交通运输装备市场的装备市场的兴兴趣趣 会激发它们的技术创
21、新,碳纤维复合材料会激发它们的技术创新,碳纤维复合材料必然是它们必然是它们的首的首 选。选。人无远虑必有近忧人无远虑必有近忧碳纤维复合材料在轨道交通领碳纤维复合材料在轨道交通领域域应应 用的现用的现状状由于轨道交通领域缺乏碳由于轨道交通领域缺乏碳纤维复合材料的设计纤维复合材料的设计与与制制 造技术,习惯于用金属造技术,习惯于用金属的设计技术和玻璃钢的设计技术和玻璃钢的的传传 统制造技术,无法用碳统制造技术,无法用碳纤维复合材料获得性纤维复合材料获得性价价比比 优于用现有材料制造的优于用现有材料制造的结构,碳纤维复合材结构,碳纤维复合材料尚料尚 未在行业内获得认可未在行业内获得认可在轨道交通运输
22、装备轻量化中采用的材料依次是在轨道交通运输装备轻量化中采用的材料依次是铝铝 合金合金 SMC LFT 玻璃钢玻璃钢 碳纤维复合材料碳纤维复合材料碳纤维复合材料在轨道交通领碳纤维复合材料在轨道交通领域域应应 用的技术途用的技术途径径 其技术难点是其技术难点是在结构设计时对不同材料的优在结构设计时对不同材料的优化设计和不化设计和不同同 材料整体化设计和制造技术材料整体化设计和制造技术 轨道交通与碳纤维复合材料领域的技术团队共同攻关轨道交通与碳纤维复合材料领域的技术团队共同攻关借鉴航空复合材料低成本化的经验,由国家支持:借鉴航空复合材料低成本化的经验,由国家支持:非非 承力件承力件次承力件次承力件
23、主承力件主承力件全尺寸结构全尺寸结构碳纤维复合材料在轨道交通领碳纤维复合材料在轨道交通领域域 应用的技术途应用的技术途径径不久前去世的中国材料科学界泰斗师昌绪院士说过:不久前去世的中国材料科学界泰斗师昌绪院士说过:设计时灵魂,材料是基础,工艺是关键,测试是保证设计时灵魂,材料是基础,工艺是关键,测试是保证由轨道交通领域牵头,与由轨道交通领域牵头,与碳纤维复合材料企业结成碳纤维复合材料企业结成战战略略 同盟,以低成本为宗旨,以轻量化为目标同盟,以低成本为宗旨,以轻量化为目标,做出有示,做出有示范范意意 义,可批量生产的产品,实现碳纤维复合义,可批量生产的产品,实现碳纤维复合材料在轨道材料在轨道交
24、通交通 领域的大量应用领域的大量应用碳纤维复合材料在汽车领域应用现碳纤维复合材料在汽车领域应用现状状汽车多年来一直是继航空之后下一个碳纤维汽车多年来一直是继航空之后下一个碳纤维复合材料在复合材料在结结 构轻量化应用中重点关注的领域构轻量化应用中重点关注的领域由于汽车(特别是家用轿车)对成本的要求由于汽车(特别是家用轿车)对成本的要求极为苛刻,极为苛刻,同同时时 要求有极高的生产效率(每年至少几十万要求有极高的生产效率(每年至少几十万辆),航空辆),航空领领域域 的碳纤维复合材料技术无法直接应用,只的碳纤维复合材料技术无法直接应用,只能用于豪华能用于豪华级级的的 汽车,人们多年来一直认为家用轿车
25、无法汽车,人们多年来一直认为家用轿车无法采用碳纤维采用碳纤维复合复合 材料材料但宝马、通用、丰田的欧美日本的汽车领域但宝马、通用、丰田的欧美日本的汽车领域坚持不懈,坚持不懈,汽汽车车 的低成本碳纤维复合材料技术已基本突破的低成本碳纤维复合材料技术已基本突破,预计在近,预计在近年年 内(大约内(大约5年内)可望实现碳纤维复合材料年内)可望实现碳纤维复合材料家用轿车的家用轿车的批批量量 生产生产在国际上汽车将是碳纤维复合材料在工业领在国际上汽车将是碳纤维复合材料在工业领域,继航空域,继航空应应 用之后的第二个重大领域,推动了碳纤维的用之后的第二个重大领域,推动了碳纤维的市场的急速市场的急速增增加加
26、碳纤维复合材料在轨道交通领碳纤维复合材料在轨道交通领域域的的 应用前应用前景景中国的轨道交通车辆轻量化需求远超其他国家中国的轨道交通车辆轻量化需求远超其他国家由于对碳纤维复合材料技术的研发长期不予由于对碳纤维复合材料技术的研发长期不予重视,中国重视,中国不不可可 能在近期实现碳纤维复合材料家用轿车的能在近期实现碳纤维复合材料家用轿车的批量生产,批量生产,在在可可 预见的将来永远只能是汽车生产大国,而预见的将来永远只能是汽车生产大国,而不可能是汽不可能是汽车车 生产强国生产强国随着国际上对高速列车的需求日益增加,高随着国际上对高速列车的需求日益增加,高速列车市场速列车市场会会越越 来越大,巨大的
27、国际市场会激发国外公司来越大,巨大的国际市场会激发国外公司对交通运输对交通运输车车辆辆 轻量化的重视,碳纤维复合材料技术必将轻量化的重视,碳纤维复合材料技术必将是它们研发是它们研发的重的重 点方向点方向结合中国国情和国际市场上的竞争态势,轨结合中国国情和国际市场上的竞争态势,轨道交通运输道交通运输装装备备 将是,也应该是中国碳纤维复合材料在工将是,也应该是中国碳纤维复合材料在工业领域扩大业领域扩大应用应用 的首选的首选想不想不到到四十年前人们想不到碳四十年前人们想不到碳纤维复合材料会纤维复合材料会成成为为 飞机最主要的结构材飞机最主要的结构材料料二十年前人们想不到碳二十年前人们想不到碳纤维复合
28、材料会纤维复合材料会成成 为汽车的主要结构用材为汽车的主要结构用材料料今天没有人会想到碳纤今天没有人会想到碳纤维复合材料会成维复合材料会成为为 轨道交通车辆的主要结构材料之轨道交通车辆的主要结构材料之一一12/8/2014法国法国TGV列车列车碳纤维复合材料双层车体标准碳纤维复合材料双层车体标准件件(ACX工业公司制造工业公司制造)较铝制车减重较铝制车减重25%提高安全舒适提高安全舒适度度法国法国GEC阿尔斯阿尔斯通通公司公司/SNCF 使用碳纤使用碳纤维维 和玻璃纤维和玻璃纤维增强环氧树增强环氧树脂脂 包覆发泡蜂包覆发泡蜂窝材料芯窝材料芯,制制 造出了双层造出了双层、大容量高、大容量高速速客
29、客 车车,并 将 总 重 保 持并 将 总 重 保 持 在在17吨吨 ,与单层与单层高速客车重高速客车重量量水水 平相同,平相同,显著提高显著提高了了运载运载 能力。能力。日日本的本的N700 的车体的车体结结构中采用了大量构中采用了大量的的CFRP,其车顶、车底降噪板其车顶、车底降噪板、车、车体体空空 穴连接板、车裙等穴连接板、车裙等均采均采用用 CFRP材料,并据此材料,并据此实现实现了了较较 其 上其 上 一 代 的一 代 的 700系 列 减系 列 减 重重 近近10吨,同时,加速吨,同时,加速性能性能和和 极极速分别调高了速分别调高了62.5 和和8。新一代新一代法法国国TGV列列
30、车碳纤车碳纤维复合维复合材材料料 双层车体双层车体由由ACX工工 业公司业公司制造制造,采采用用 夹层结夹层结构构,材材料为料为 ROHACELL 71IG泡泡沫,碳纤维沫,碳纤维环环氧氧 预浸料,在预浸料,在120固化固化,真真空袋压空袋压成成形形 。日本新干线日本新干线E4碳碳 纤维纤维/环氧司机室环氧司机室12/8/2014韩国韩国TTX碳纤维复合材料整体车体碳纤维复合材料整体车体不不 锈钢骨架锈钢骨架+碳纤维蒙皮碳纤维蒙皮500公里高速列车车头公里高速列车车头罩罩恒神研恒神研发发恒神为南车恒神为南车集团青岛四方车辆集团青岛四方车辆厂厂研研 制制的的500公里高速列车车头罩已公里高速列车
31、车头罩已于于 2012年底正式装车试运行。年底正式装车试运行。1 kg铝弹铝弹660km/h的高速撞击的高速撞击 350 kN的静载荷的静载荷 DIN5510-2的阻燃的阻燃S4级别级别轨道列车碳纤维复合材料司机轨道列车碳纤维复合材料司机室室恒神研恒神研发发料料)减重要求:减重要求:冲击要求:冲击要求:阻燃要求:阻燃要求:主要性能:主要性能:20%(比玻璃钢比玻璃钢材材料)料)不穿透不穿透(UIC-651)S3,SR2,ST2(DIN5510-2)烟毒性要求烟毒性要求:FED1.0隔热性能:隔热性能:隔音性能:隔音性能:2014-12-81.8W/m2K(DIN567-1)38dB(DIN52
32、210-6-1989)首件样首件样品设计品设计研研 发制作已完发制作已完成成,已已通通 过南车株洲过南车株洲电力机电力机车车有有 限公司验限公司验收收,待待装车装车 试运行。试运行。CFRP受电弓导流受电弓导流罩罩CFRP司机室操作司机室操作台台CFRP司机司机室室车轮车轮罩罩材料:玻纤材料:玻纤/碳纤混碳纤混杂杂重量重量:46kg28.5kg减重减重38%成本:基本相成本:基本相当当其他轨道交通碳纤维复合材料制其他轨道交通碳纤维复合材料制品品恒神研恒神研发发高铁车厢裙高铁车厢裙板板分 析 和 试 验 结 果 表 明分 析 和 试 验 结 果 表 明,所 研 制 的 复 合 材 料 裙 板所
33、研 制 的 复 合 材 料 裙 板 不 仅 满不 仅 满 足足 EN12663-2000轨道车身的结构要求和轨道车身的结构要求和DIN 5510-2-2007轨道轨道车车辆辆 中的防火措施中的防火措施第第2部分:原材料部分:原材料和配件的燃烧特性与燃烧边和配件的燃烧特性与燃烧边界界效效 应;分类,应;分类,要求和检测程序要求和检测程序 的要求,而且各项性能指标均优的要求,而且各项性能指标均优于铝于铝 合金裙板。合金裙板。重重 量:量:铝合金裙板结铝合金裙板结构的总重为构的总重为5.7kg,复合材料裙板结构重量大约复合材料裙板结构重量大约为为3.8kg,减重约减重约33.3%。成本:成本:与原金属件基本相与原金属件基本相当当利用复合材料的优势(高模量、优异的疲劳性能、可设计性)利用复合材料的优势(高模量、优异的疲劳性能、可设计性)通过混杂和通过混杂和VARI工艺降低成本工艺降低成本按照设计规范,通过计算和必要的试验证明复合材料裙板的结构完按照设计规范,通过计算和必要的试验证明复合材料裙板的结构完整整 性(安全性)(性(安全性)(不因其小而忽略不因其小而忽略)用示范件征服用户用示范件征服用户高铁车厢裙高铁车厢裙板板