CN2885680Y - 磁浮车辆复合材料车头结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开的一种磁浮车辆复合材料车头结构。具有一个流线形的球面形气动车头外形，它由两层轻薄的非金属复合材料面板组成整体夹层结构，夹层中间夹有至少一层厚而轻质的芯材，在至少一面板的内侧面与板芯材之间还铺设有接地金属网。泡沫夹心夹层承担由横向力产生的剪切应力，兼备了隔音、隔热的功能，改变了传统列车上须采用专门隔音、隔热材料但对结构刚度强度贡献甚少且增加重量的现况。增大了夹层结构截面惯矩，提高了弯曲刚度。这种夹层结构有效弥补了玻璃纤维增强树脂板材弹性模量低的不足。与非夹芯结构相比，结构的自重大为减轻，满足了高强度、高刚度、重量轻的要求。使用整体成型车头构件无连接件，外表光顺美观。

Description

磁浮车辆复合材料车头结构
技术领域
本实用新型涉及一种轨道交通运输工具，具体地说涉及一种磁悬浮车辆的车头结构。
技术背景
公知技术中的列车，包括地铁列车都是速度≤200km/h的低速交通工具。气动要求低，因此可以采用普通的金属和非金属钢木混合单层板结构制造。在设计上对隔音降噪、防鸟及石块撞击、防雷击、高强度和刚度的要求较低。然而对于时速达到400km/h以上的磁悬浮列车来说，这种低要求的隔音、比强度、比刚度、抗冲击设计是不适用的。尤其是隔音降噪、防鸟及石块撞击、防雷击、高强度和刚度等技术特点，是普通金属结构车头难以解决的问题。因为磁悬浮车辆车头不同于普通列车的驾驶室，它是搭载驾驶人员，安装部分车载设备、车载信息系统等结构的重要部件。在比强度、比刚度抗冲击(防鸟及石块撞击、隔热防火、隔音降噪、防雷击和电磁兼容(EMV)以及在重量上要求轻等方面都远比普通列车车头要求高的多。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有列车车头结构存在的缺陷，提供一种满足高速磁悬浮列车使用要求的磁浮列车车头。
为了达到上述目的，本实用新型提供的一种磁浮车辆复合材料车头结构，具有一个流线形的气动车头外形，其特征在于，所述车头具有由两层轻薄的非金属复合材料面板和一层厚而轻质的芯材组成的夹层结构，在至少一面板的内侧面与板芯材之间铺设有接地金属网。
本实用新型相比于现有的列车车头结构，具有如下有益效果。泡沫夹芯结构的面板是夹层结构的主要受力部件。在结构受力时，主要由上下面板承受由弯矩引起的面内拉压荷载。泡沫夹心材料则在夹层结构中起连接和支撑面板的作用，承担着由横向力产生的剪切应力。它以类似于工字梁的方式传递荷载。泡沫芯材作为夹层结构材料，兼备了隔音、隔热的功能，改变了传统列车上须采用专门隔音、隔热材料但对结构刚度强度贡献甚少且增加重量的现况。实现了泡沫芯材夹层结构在列车车头上的应用，为夹层结构应用于大型结构件提供了设计、工艺、制造等方面的实践经验。在整个结构中，芯材的加入维持了两面板之间的距离，从而增大了夹层结构截面惯矩，提高了弯曲刚度。这种夹层结构可有效弥补玻璃纤维增强树脂板材弹性模量低的不足。而且，由于芯材的体积质量小，在同样承载能力的条件下，泡沫夹芯结构与非夹芯结构相比，结构的自重大为减轻，满足了高强度、高刚度、重量轻的要求。另外，多孔结构的泡沫芯材的隔音、隔热性能较好。所采用的夹层结构，使用整体成型工艺，车头构件本身无连接件，外表光顺美观，简化了内饰工序。采用的铺设铜网防雷击的方式，在不破坏车头结构的情况下，提供了防雷击的方案。满足了高速列车车头的各方面使用要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的构造示意图。
图2为本实用新型的夹层构造示意图。
具体实施例
在图1所示车头外形中。所述车头由两层薄而高强的玻璃钢面板组成整体夹层结构。所述夹层中间夹有一层厚而轻质的泡沫芯材。所述泡沫芯材可以是多微孔结构PMI泡沫。
在图2中。外层1，内层3可以是非金属复合材料面板，本实施例采用玻璃纤维增强树脂(VTM264)板材、在上下内外层面板芯材之间可以铺设有接地铜网4。所述泡沫芯材夹层2有粘接层粘接于外层1与内层3之间。其制造过程可以是，在阴模内铺设外层1玻璃钢，再依次铺设铜网4和泡沫芯材夹层2、内层3玻璃钢。最后进热压罐固化成型为夹层结构。通过比较剪切模量、剪切强度、压缩强度和热变形温度及疲劳性能等基本性能，可选用PMI泡沫芯材作为磁浮车辆车头结构的芯材夹层。玻璃钢面板可采用VTM264预浸料铺层，热压罐成型。为了防雷击，可以在外层1内壁上铺设金属网，即在玻璃钢面板和芯材之间铺设铜网或钢丝网并接地。使列车车头构成全夹层结构。

Claims (4)

1.一种磁浮车辆复合材料车头结构，具有一个流线形气动车头外形，其特征在于，所述车头具有由两层非金属复合材料面板和泡沫芯材组成的整体夹层结构，所述夹层在外部面板的内侧与芯材之间铺设有接地金属网。
2.按权利要求1所述的车头结构，其特征在于，所述的非金属复合材料面板是玻璃纤维增强树脂板材。
3.按权利要求1所述的车头结构，其特征在于，所述的夹层结构内铺设有防雷击用铜网。
4.按权利要求1所述的车头结构，其特征在于，所述的轻质的芯材是PMI泡沫芯材。
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