张丽娇

1 轨道交通装备复合材料发展背景及现状

节能、绿色、环保、高效是轨道交通车辆发展的主要趋势和总体要求。各种新材料、新工艺和新技术的涌现推动轨道交通车辆的不断升级换代，必然要求轨道交通车辆的轻量化水平逐步提高。轻质化的车辆可以降低运营能耗，改变中国高铁运营一直亏损的状态，提高中国轨道车辆的国际市场竞争力。先进复合材料比金属材料更加优异的力学性能和更轻质的特点，逐步成为替代铝合金材料的首选。

先进复合材料（主要指纤维增强树脂基复合材料）作为各向异型材料，区别于以往的各向同性金属材料，且工艺选择多种多样，材料复合方式多种多样，整个设计过程完全不同于金属材料。复合材料作为内饰已经广泛应用于轨道交通，如天花板、内壁、座椅、小桌板、格子间等。但是要达到大幅减重的目标，只有通过主/次承载结构材料的复合材料化才能实现，主/次承载结构的复合材料结构设计需要在保证原有安全性、可靠性及功能性的基础上实现比铝合金材料较多的减重效果，需要攻克许多设计上的难题。先进复合材料的结构设计本身就是一门很深的学问，尤其是对刚刚引进吸收国外先进技术的轨道交通行业，很多设计准则问题还没有确定，需要不断优化、总结、提高和再创新，轨道交通车辆复合材料设计领域充满了无限的发挥空间。

近些年，中国轨道交通装备发展取得举世瞩目的成绩，成为中国制造的闪亮“金名片”，中国高铁产业发展尤为迅速，高品质、高要求、重创新，各种新材料、新工艺和新技术引入不断给高铁装备注入新的活力。……