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2024年10月30日網(wǎng)站首頁(yè)返回舊版

Light Structures TD 碳纖維車身:三個(gè)創(chuàng)新演示器項(xiàng)目進(jìn)展及成果

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火車車廂用于運(yùn)送乘客,并作為車輛中所有元素的物理鏈接。目前的車廂結(jié)構(gòu)主要由鋼或鋁制成,幾乎耗盡了其減輕重量的潛力。因此,需要?jiǎng)?chuàng)新方法來(lái)創(chuàng)建更輕的結(jié)構(gòu),以進(jìn)一步節(jié)省能源并發(fā)揮相關(guān)優(yōu)勢(shì)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一種方法是通過(guò)對(duì)車廂殼體的開(kāi)創(chuàng)性設(shè)計(jì),以充分利用復(fù)合材料的全部潛力。這項(xiàng)工作包括集成功能,以促進(jìn)提高能源效率或增加有效載荷能力。

在這里,Light Structures TD 開(kāi)發(fā)并展示了新一代車廂殼體,采用復(fù)合材料或其他輕質(zhì)材料:

解決方案:Talgo 全車身演示器
  • 內(nèi)容:混合車廂的演示,其中端壁由鋁制成,而屋頂、側(cè)板和地板/主框架由復(fù)合材料制成。
  • 工作:創(chuàng)新復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、原型制作、測(cè)試和驗(yàn)證。
  • 結(jié)果:開(kāi)發(fā)了一種完整的車廂殼體,以取代 TALGO 350 HST 列車中間車廂的當(dāng)前鋁制車廂。
  • 誰(shuí)受益:現(xiàn)實(shí)世界的鐵路運(yùn)營(yíng)商。

 

解決方案:Siemens Mobility車身端部演示器
  • 內(nèi)容:基于中級(jí)客車的現(xiàn)有設(shè)計(jì)(西門(mén)子移動(dòng)高速列車平臺(tái)VELARO)的全尺寸混合動(dòng)力車廂端部演示。
  • 工作:創(chuàng)新復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、原型制作、測(cè)試和驗(yàn)證。
  • 結(jié)果:開(kāi)發(fā)了兩個(gè)滑塊端部模塊,以替換滑塊的兩個(gè)完整端部。
  • 誰(shuí)受益:現(xiàn)實(shí)世界的鐵路運(yùn)營(yíng)商。

 

解決方案:阿爾斯通底架主軸箱演示器
  • 內(nèi)容:地鐵列車端部車廂或中間車廂的底架區(qū)域(“主軸箱”)的全尺寸混合端部結(jié)構(gòu)演示。
  • 工作:創(chuàng)新復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、原型制作、測(cè)試和驗(yàn)證。
  • 結(jié)果:該演示器旨在取代 C30 Metro 車廂中現(xiàn)有的底架,該車廂目前由鋁制成。
  • 誰(shuí)受益:現(xiàn)實(shí)世界的地鐵列車運(yùn)營(yíng)商。

 

主要結(jié)果

  • 總體實(shí)現(xiàn)減重目標(biāo),約實(shí)現(xiàn)20%的減重。
  • 制造了幾個(gè)演示器,包括所有必要的工具。
  • 由于與復(fù)合材料部件的集成過(guò)程簡(jiǎn)化,組件更少。
  • 成功完成符合 EN 12663-1(鐵路車輛車身最低結(jié)構(gòu)要求)和其他適用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試。
  • 模擬方法和標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試結(jié)果保持一致。
  • 鐵路和航空部門(mén)之間有意義的合作。
  • 在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中處理了各種材料、制造方法和細(xì)分市場(chǎng)。
  • 復(fù)合材料車殼體在TRL級(jí)別進(jìn)行驗(yàn)證,從TRL4(基本技術(shù)組件)到TRL6(原型系統(tǒng))。

結(jié)論

該聯(lián)盟由機(jī)車車輛制造商、一家航空公司、研究中心和一家運(yùn)營(yíng)商組成,成功生產(chǎn)了幾臺(tái)全尺寸演示車。這些采用了混合車廂概念,將復(fù)合材料和金屬部件集成在一起。這種方法實(shí)現(xiàn)了減重目標(biāo),并證明符合現(xiàn)行鐵路標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)三個(gè)演示器的測(cè)試證實(shí),復(fù)合材料是結(jié)構(gòu)鐵路應(yīng)用的可行替代品,可為車廂應(yīng)用減輕約 20% 的重量。

這一經(jīng)驗(yàn)還催生了一個(gè)新的CEN工作組,其任務(wù)是定義標(biāo)準(zhǔn)化流程,以促進(jìn)新材料在鐵路應(yīng)用中的集成。一旦發(fā)布,該標(biāo)準(zhǔn)將適用于所有機(jī)車車輛及其車載設(shè)備,從而簡(jiǎn)化整個(gè)鐵路行業(yè)對(duì)新材料的采用。這一點(diǎn)很重要,因?yàn)閷?duì)于此類用途的復(fù)合材料缺乏標(biāo)準(zhǔn)化。

編輯:卓卓

行業(yè)數(shù)據(jù) 更多