王明举，李博，周伟旭，徐博雅，李天亮

(中车长春轨道客车股份有限公司 国家轨道客车工程研究中心，吉林 长春 130062)*

随着轨道交通运输行业对轨道客车的安全性、舒适性、绿色节能性提出了新的要求，碳纤维复合材料作为一种新型替代材料逐渐引起了世界各国的重视［1］.碳纤维复合材料可应用在车辆工程、精密制造、航天航海等高科技领域，还可用在大型机械、医疗设备、生物工程等方面［2］.

现如今，金属材料制造的传统铝合金车体存在应力腐蚀、外表处理困难、焊接要求高、疲劳强度低的问题;不锈钢车体存在封闭性、局部屈曲、焊接变形等问题;碳钢车体存在易腐蚀、不利于轻量化、焊接变形大等问题.显然，传统结构、材料应对挑战的技术方案显得不够丰富，技术难度大，无法满足用户对列车综合性能的要求.随着世界高速列车谱系的不断完善，用户对个性化订制的需求逐步成熟，并呈现多样性发展趋势［3-5］.

新材料、新设计、新制造技术是轨道列车轻量化的主要途径，具体体现在结构优化设计、采用复合材料、采用轻金属材料［6］.车顶是车体结构的重要组成部分，不但要承受或传递作用于车体本身的各种载荷外，还要承担各大设备的生根、连接作用.为了充分利用碳纤维材料的优良特性，重新设计了车顶的外形尺寸，内部铺层结构，在减重的同时达到了金属制品同样的性能.

1 结构设计

为保证整体的车辆承载能力，碳纤维复合材料车体……