摘要：为验证某轨道交通车辆碳纤维复合材料纵梁的设计值是否满足实际工况要求,采用有限元分析,依据某轨道交通车辆纵梁运营工况的要求,设定了试件连接区域、加载工况及加载点,进行了100%和130%限制载荷试验以及两种工况下的极限载荷试验,并在130%限制载荷试验基础上继续做破坏试验。试验结果显示:在限制载荷试验中,试件未发出明显的响声,试验结束后试件没有发生破坏、纤维分层、开裂等损伤现象,同时加载连接处未发生破坏,表明该试件满足轨道交通车辆实际运营工况要求;破坏试验加载至300%限制载荷,试件整体结构完好,表面未出现明显损伤,加载至500%限制载荷时,夹具出现破坏,试件目测完好无损,整体结构完好,表面未出现明显的损伤,表明该结构的碳纤维复合材料纵梁设计安全裕度较大。

摘要：碳纤维制品在成型制造过程中不可避免地会产生结构的内部缺陷,这导致了产品力学性能下降。针对轨道交通用碳纤维复合材料制品进行了研究,介绍了缺陷形成的原因及其占比,并针对分层和孔隙两种最常见的缺陷进行了缺陷样件多种力学性能试验研究。通过与无损伤样件的对比,得出缺陷对复合材料力学性能的影响规律,得到不同缺陷形式的样件力学性能衰减百分比。提出并验证了含缺陷的制品有限元建模方法,对今后的产品设计和制作有一定的指导意义。

摘要：针对某地铁碳纤维复合材料车顶部件,采用设计—仿真—试验—制造—检测验证的复合材料正向开发方法,开展了材料级、典型试件级测试验证,研究了碳纤维复合材料车顶用材料、结构与实际工况要求的匹配性;通过随炉样件测试比较,得到了不同批次碳纤维复合材料车顶相应性能及离散系数数据,得出碳纤维复合材料地铁车顶成型制造工艺稳定且适用于批量制作;经内部质量检测证明,研发的碳纤维复合材料车顶部件满足内部质量要求,相较金属材料车顶部件可实现轻量化,对后续碳纤维复合材料地铁部件的小批量稳定生产具有一定指导意义。

摘要：为设计出隔声性能优异的轨道交通等运输工具用复合材料,本文采用热压罐工艺制备复合材料夹芯结构层压板,通过对铺层结构、厚度以及阻尼层进行设计有效调控复合结构隔声性能。结果表明:厚度和密度的增加可以有效提高复合材料的隔声性能;阻尼层的使用使得复合结构内部界面处阻抗匹配失调;声波在界面处极易发生反射,声能消耗增多有效提高了复合材料的隔声性能;利用结构优化设计可以在降低复合材料质量的情况下,提高隔声性能,最终满足复合层合结构材料在高端运输领域的隔声需求。

摘要：为了探究气密载荷对高铁司机室结构强度的影响,以某高铁产品为研究对象,利用Hypermesh软件建立司机室有限元模型,对其在气密载荷作用下的结构强度进行评估。根据强度评估结果,利用OptiStruct对侧墙复合材料铺层方案进行优化。研究结果表明:气密载荷作用会对司机室大开口附近的结构造成较大的位移;通过对复合材料铺层的优化,不仅可以改善结构位移,还能达到结构轻量化效果,优化后的结构位移减少了14.2%,质量下降了6.95%。