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復合材料懸浮架結構助力國產磁懸浮列車提質提速

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-05-07  來源:科普中國  瀏覽次數:230
核心提示:復合材料廣泛應用于國防裝備和高端工業裝備關鍵結構部件的輕量化和多功能集成設計。目前,中國的輕質復合材料結構設計與應用日漸
     復合材料廣泛應用于國防裝備和高端工業裝備關鍵結構部件的輕量化和多功能集成設計。目前,中國的輕質復合材料結構設計與應用日漸成熟。該領域專家、北京理工大學副研究員、博士生導師雷紅帥及其所在團隊,一直在為國產磁懸浮列車提質提速而孜孜鉆研。
    雷紅帥及其所在團隊,一直從事輕質多功能材料與結構的力學設計方法、制造技術和性能評價相關研究。為了給國產磁懸浮列車提質提速,研究團隊開展了磁懸浮列車復合材料懸浮架結構研制工作。“傳統的金屬懸浮架結構,構型比較復雜,載荷比較多,集成化程度不是很高。當時主要是想通過碳纖維復合材料的應用,把懸浮架結構的重量和綜合制造成本降下來。”
    2016-2019年,雷紅帥所在團隊和中車集團經過幾年努力,研制出了全碳纖維復合材料懸浮架結構,并通過相關試驗考核,成功交付。“在滿足相同的承載條件要求下,使用復合材料可以實現結構的輕量化設計。但是由于懸浮架結構本身的構型比較復雜,由很多個模塊來組成,且有36種服役工況。如何設計與制造全復合材料懸浮架結構,整體上來講,在國際上都是一項非常有挑戰性的工作。”
 
    雷紅帥介紹,目前中國在輕質復合材料應用上已日漸成熟。近十年來,復合材料也逐漸走進了百姓的生活,比如新能源汽車的車身骨架、四門兩蓋,以及滑雪板、漁具、自行車等。他認為,復合材料的使用在多領域都有著巨大的前景。
 
    談及奮斗、談及收獲,這位青年科學家說:“對于一名科研工作者來講,看到自己的科研成果得到認可、得到應用的那一刻,心情是很激動的。比如我們參與了由航天五院總體部牽頭研制的一顆超輕質衛星,大家一起投入了幾年的時間,解決了一些新結構設計和新制造技術等相關的問題,去年這顆衛星成功發射入軌,運行狀態良好,這一刻是我最熱血的時候。”
 
關鍵詞: 玻璃纖維 復合材料
 
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