试析轨道交通车辆车体结构材料轻量化产业发展及展望

摘要院随着我国国际地位的提高和我国制造业的不断发展袁我国轨道交通发展迅速袁更新换代的速度越来越快袁各种新兴材料被

不断应用到新型车辆的生产制造中遥轨道交通发展的越快对新材料的需求越大袁带动了车辆车体结构材料轻量化产业的发展袁但是新兴材料在我国高速列车上应用不多袁需要开发更加先进的技术袁以使我国的轨道交通事业发展得越来越好遥在我国强大的背景下袁轨道交通车辆车体结构材料轻量化产业将会发展得越来越好遥

关键词院轨道交通曰高铁曰材料曰发展曰展望曰轻量化

1中国轨道交通事业的发展1.1我国轨道交通事业的背景最近几年我国的轨道交通事业发展非常快速，从第一条铁路完工到现在铁路网遍布全国各地，铁路交通四通八达，仅仅用了那么短的时间，可见我国轨道交通事业发展之快。自从零四年高铁技术的引进，使我国的轨道事业发展有了新的方向，当然更加促进了我国轨道交通事业的发展，使其发展速度更加迅速。轨道交通发展要适应市场需求，这样才能发展的更好。在“十三五”国家战略中就有明确提出轨道发展要朝着智能、绿色、轻量的方向发展，要不断的发展新技术、新工艺、新材料。要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要作者简介院马守仓（1982-），男，江苏连云港人，本科，经济师。

1.2高铁事业发展第一阶段我国的高铁事业发展主要有三个阶段，刚开始的阶段里我国刚开始发展高铁技术，没有经验，没有设备，更没有先进的技术，所以很多东西都要从国外引进，主要从日本、德国、法国来引进先进的高铁技术来发展我国的高铁事业，在引进的国外的技术支持下，我国完成了最开始的高铁动车的研发。1.3高铁事业发展第二阶段引进了先进的技术就要学习，因而我国高铁实业发展进入了第二个阶段。我国开始自己研发技术，在国外技术的基础之上添加自己新研发的技术运用新研制的材料自主制造高铁动车。当然还有国家的支持，在“十三五”计划的支持下，国家很重视轨道事业的发展，在我国各种人才没有高强钢之前，货厢自重占整车自重的比例为1/3，高强材料的引入将货厢自重占整车自重的比例降到了1/4，而耐磨钢的引入将货厢自重占整车自重的比例降到了1/5。目前澳大利亚已经有厂家采用碳纤维来制作矿用自卸车货厢，其有效载重量又提高了10%。3.4智能化随着物联网的快速发展，主机厂开始构建各自的设备互联网络，实时诊断车辆的状态，将数据通过GPS传输到服务站，实现设备维修保养提醒，告知驾驶员车辆当前是否存在故障。3.5人性化从驾驶室内的操纵到登车的楼梯，从通道的尺寸到检修口的位置和大小，处处可体现人体功效学设计，让驾乘不易疲劳、免于烦躁，司机可以更加专注于驾驶。4结语通过对三轴矿用自卸车的发展历史和现状进行研究，找到大吨位三轴矿用自卸车可行的技术路线。根据影响吨公里成本的几个关键要素，得出三轴矿用自卸车大型化、多样化、轻量化、智能化和人性化的发展趋势。参考文献院

[1]袁瑜.特雷克斯.土方之王的故事（二）[J].矿业装备，2014（6）：48-53.

[2]贾泽辉.矿用工程机械新看点[J].建筑机械化，2013（12）：35-38.

效率；于循环时间；盂有效载荷；榆设备的可用率。上述4项指标，每单一因素变化5%，吨公里成本几乎也变化5%，围绕这四个指标，三轴矿用自卸车的发展趋势可概括如下：3.1大型化增加有效载荷可以降低吨公里成本，载重量的提升，可降低作业车密度，使得人工、管理等成本均不断减少。另一方面，国产关重配套件日益成熟，为国内三轴矿用自卸车的大型化提供了现实可能。但受限于宽体自卸车的技术路线，当其承载吨位超过75吨时，会有极大的安全隐患，兼具高可靠性与低成本的轻型矿车采用刚性自卸车技术+三轴的技术路线，已经在大吨位三轴矿车上得到了验证，按照国内的配套能力，承载能力可轻松突破75吨。3.2多样化矿用自卸车典型工况有两倍重力、全坡道、启动、制动、举升、碰撞、转弯、模态等，以往矿用自卸车按照能够适应上述8种典型工况来设计，且要求在每一种工况下的寿命都能达到设计寿命，因此设计余量普遍偏大；高可靠性的同时带来吨公里成本的提高，多样化的三轴矿用自卸车成为更经济的选择。3.3轻量化增加有效载荷的另一个措施是轻量化，通过矿车的轻量化降低吨公里成本，据统计，矿车重量每减少1吨，年燃料成本可减少6万元，年综合运营成本可减少18万元。在InternalCombustionEngine&Parts的配合努力下终于在很多的方面取得了很大的突破，更新了已有的技术，使我国的高铁事业更上一层楼。1.4高铁事业发展第三阶段摆脱了外国的技术控制，成功实现了完全自主的生产高铁动车，是中国高铁事业上的一个里程碑。能够自主研发动车后，还要保持动车能够与时俱进，不被时间淘汰。所以迎来了高铁事业的第三个阶段。中国要建立自己的高铁标准，建设自己的品牌。从此中国动车不断更新，“复兴号”·175·命更加长，符合国家的绿色号召，是非常好的轨道车辆材料。材料一点点的向更轻的方向发展，这也更加带动了轨道交通车辆车体结构材料轻量化产业的发展。3国内外轨道车辆材料应用的对比现在我国常用的车辆材料还是不锈钢、碳化钢、铝合金之类的材料，因为碳纤维材料还没有普遍应用，很多还在试验阶段。世界上很多的国家都在研究碳纤维复合材料。像欧美、日本、韩国等国家对这个技术的研究投动车不断创新，磁悬浮列车的出现，每一新型动车的出现都应用了新技术和新材料。中国的高铁事业走上了世界前列，但要保持住还要不断地开发新技术和新材料，这样才会使中国的制造大国的标签永不褪色。1.5对轨道事业的期待与展望在国家政策和资金的支持下，轨道交通事业稳定发展，高铁技术的更新对新材料的需求也日益紧迫，要加快新材料的研制，这样才能保证我国轨道事业的发展，才能满足人们的需求。2车辆车体结构材料轻量化的发展随着人民生活水平的提高，人们对出行速度的要求也越来越高。高铁作为一个人们常用的交通工具更需要满足人们需求，高铁提高速度除了对轨道和车型的要求外更重要的是对材料的要求。减轻车身的重量能够很大的提高车的速度。减轻车身重量就是轻量化产业的核心，轻量化这一概念最先起源于赛车运动，优势很简单，质量轻了就能有更好的操控性，发动机输出也就能够产生更高的加速度。我国动车使用的材料也经历了很多阶段。最开始的时候我国制造的动车使用钢做的，钢就是最普通的碳化钢，碳化钢虽然很便宜，但是很不耐用，我们都知道铁很容易被氧化，这就决定了这种材料做的车很容易受到周围环境的影响。因此人们在其表面涂上一层漆，这虽然有一定作用，但是还是不能解决最根本的问题。后来有应用了几款钢材料，但都不能解决这个问题。钢材料不行，就换一种材料。后来人们又研制出了铝合金材料。铝合金大家都很清楚，不仅硬度大、耐腐蚀，更重要的是它很轻，一样的铝合金材料能够比钢材料轻差不多一半，这对提升列车的速度有很大帮助，更能满足人们的需求。铝合金材料的动车能够使用更长的时间，能够更好的节省资本，维修也比较方便。随着生活水平的提高，科技水平的提高，人们开始研发更好的材料来代替铝合金，因而各种复合材料诞生了。复合材料有很多优点，它更轻，硬度更大，更耐磨，更能隔热，更能耐腐蚀，隔音效果更好。所以车内的主要器件都是由这些复合材料做成的。当然使用这些复合材料做的车箱还有更大的有点，那就是可以做出更好的内饰，质量更好，显得更加轻便。当然这些复合材料很好的隔音隔热效果，能给乘客带来更好乘车环境，使乘客有更好的乘车体验。这样也有利于轨道事业的发展。复合材料多指的是碳纤维复合材料，它比那些传统的轨道车辆材料在很多方面都有更好的性能，更加轻量化，更加节能，还在碰撞吸能方面有非常突出的优势和特点。当然科技的进步也在不断带动着碳纤维复合材料的进步，使车辆更加节能和环保，使用寿入很多。复合材料使用在轨道车辆上，发展最快的是欧美国家，欧美国家多经济发达，科技先进，因而发展较快，最开始的碳纤维复合材料只是用于车内的装饰，并不应用其作为承载工具。后来很多国家慢慢开始使用这些材料做一些车头、车内壁等，感受到了这些材料的优势，所以慢慢地用这些材料取代钢材料的使用。像美国对碳纤维和玻璃纤维增强树脂的应用，使车辆重量减少了40%等，很多国家多加大了对这方面的研究和使用。当然我国在这方面的研究也很优秀，在这项科技的研究道路上有不小的收获。4对轨道车辆材料的展望现如今轨道交通车辆车体结构材料的发展已经很先进了，但是这还不是尽头，还需要更快更好的发展给我们带来更大的便利。轨道车辆的发展还要坚持以安全绿色、舒适环保的为基本原则，用更好的科技，探索出更好的材料，向着高性能、轻量化、技术成熟的方向发展。要想发展得更好就需要有一个好的规划，按计划进行才能更快更好的发展。首先要想用一种材料去替代现有的材料，就需要对新材料进行一系列的检测和实验，然后对车辆和材料的进行融合深入研究其性能，根据检测结果进行概念设计。接下来就需要对主要的部件进行制作，进行详细的分析和仿真测试，最后进行全面的实验验证。把实验数据采集完后就可以进行车辆制作，在进行测试，最后打造出新一代产品。未来车辆的主要的发展方向主要有：材料、数据平台、知识体系、和制造工艺四个方面，研发出更好的材料，有一个很好的数据平台和知识储备，有更高的制造工艺，才能使轨道交通车辆车体结构材料轻量化产业发展的更好，才能使我国的轨道事业蒸蒸日上。5结语我国的轨道交通在国力不断提升的的背景下发展的越来越好，科技发展，材料更新，在不断的变化中取得一次次的进步，如今我国的轨道交通车辆在国际上已位列前茅。世界变化很快，所以要展望未来，提前规划，使我国的轨道交通车辆车体结构材料轻量化产业越来越好。参考文献院

及展[1]望张丽娇.试析轨道交通车辆内燃[2][J].机李中车旭鹏工.城业市研轨究道交院有通限车体结构材料轻量化产业发展车公辆司RAMS，2019，工08.

程的建立与研究件，2019[3]与张配（13峰件）.城，2019：248-252.

市轨（道交17）：[J].通236-237.

新型轨道铺设机研究[J].内燃机与配