復合材料在軌道交通中的應用探究

邢 月 張占東

（中航復合材料有限責任公司，北京100000）

長期以來，我國科研人員在軌道交通基礎設施的研究上進行了不懈的努力和長期的堅持，在反復的試驗中發現復合材料在軌道交通中的應用不僅能夠進一步改善軌道交通設施的運行效果，同時也能夠滿足我國經濟發展和人民生活對軌道交通的基礎需求。基于此，近年來復合材料在軌道交通上的應用范圍日漸擴大，應用的延伸性也顯著提升。

1 復合材料在軌道交通中的應用優勢

軌道交通在我國的經濟發展體系和整體建設體系中占據著不可忽視的重要地位，軌道交通運輸效果和軌道交通的整體穩定性，直接影響著我國的長期發展，經過反復的實踐和應用分析可以發現，復合材料在軌道交通中具有較高的應用優勢，以下對其進行介紹：第一，環保性優勢。當前，我國高度重視生態環境的保護工作，習近平總書記提出了“綠水青山就是金山銀山”的生態建設理念，以該生態理念為基礎，我國對軌道交通的基礎建設和后期運營提出了全新的要求，而復合材料在軌道交通中的應用能夠有效地滿足環保要求，進一步實現了節能降耗，促進了我國的長期發展和可持續發展；第二，抗沖擊力強。復合材料的構成較為復雜，經過反復實踐和具體分析可以發現，復合材料在軌道交通建設中的應用能夠有效地滿足沖擊要求，進一步提升了軌道交通運行的穩定性和車輛的整體質量；第三，重量輕。當前我國在高鐵軌道交通的建設上進行了高度重視和支持，投入了大量的人力、物力和科學技術，目前高鐵軌道主要采用了無砟軌道模式，而復合材料在軌道交通中的合理應用，能夠進一步降低車輛的重力勢能，從而延長了軌道的使用期限。

2 復合材料在軌道交通中的應用路徑

2.1 列車制造

長期以來，軌道交通基礎設施在我國的經濟發展和社會建設中貢獻了巨大的力量，同時軌道交通基礎設施也是我國交通運輸體系的重要構成，與我國的長期發展息息相關。基于此，復合材料在軌道交通上的合理應用，能夠有效地改善軌道交通的運行效果以及軌道交通運輸體系的完善性。復合材料在列車制造上可以廣泛應用，進一步滿足了我國軌道交通基礎設施的建設需求，以下對其進行說明：列車在軌道交通基礎設施中占據著不可忽視的重要位置，而列車的制造效果則直接影響著列車的運行效果，復合材料是將不同性質的原材料進行合理組合經過工藝處理后形成的人造新材料，其在列車制造上的應用，不僅能夠有效地滿足列車所需原材料的質量要求，還打破了傳統列車制造材料的應用限制，保證了列車的運行安全。此外，復合材料在列車制造上的應用還能夠有效的降低列車運行過程中與運輸軌道接觸所產生的噪音，顯著強化了乘客的體驗感和舒適感，有助于我國軌道交通運輸行業的持續發展。列車制造是我國軌道交通行業得以長期運行的重要基礎。因此，復合材料可以針對列車的不同運行需求和列車不同部位的材料使用需求進行合理配置，為列車內部的相關電子元件提供了優良的運行環境，進一步強化了車體外殼、車頭罩的強度系數，避免了電磁干擾對列車運行造成的負面影響。

2.2 成本控制

復合材料在軌道交通上應用優勢的充分發揮，取決于復合材料的原材料構成以及復合材料的應用位置，通過對復合材料進行深入分析可以發現，復合材料是根據人們的使用需要和相關設備的應用需要人為創造的材料，一般由兩種或兩種以上化學、物理性質不同的材料構成，其在軌道交通上的合理應用是基于軌道交通的安全運行和軌道交通基礎設施的質量要求進行的。由于復合材料的生產在原材料應用上具有較為廣泛的選擇性優勢，因此，復合材料在軌道交通中的應用，可以進一步實現成本的合理控制，有效地降低了國家交通基礎設施建設過程中的成本控制壓力和資金運行壓力。當前纖維復合材料在軌道交通中的應用比例較大，針對軌道交通基礎設施的建設需求，主要將碳纖維復合材料用于車體外殼、車頭罩、轉向架、設備艙以及其他零部件的生產和設計，相比傳統生產過程中所應用的原材料和耗費的人力資源相比，復合材料能夠進一步實現成本的合理控制，降低了成本的消耗，因此，復合材料在軌道交通中的應用是切實可行的[1]。

2.3 維持穩定

在我國科研人員的長期努力下，我國的交通基礎設施建設水平切實提高，運行速度大大提升，為人們的出行提供了巨大便捷，促進了我國物流行業的發展。復合材料在軌道交通中的合理應用不僅能夠滿足我國軌道交通行業的發展需求，同時也將有效地提升軌道交通運輸的整體穩定性，以下對其進行說明：通過對復合材料進行深入分析可以發現，復合材料具有著較高的彈性系數和較為優秀的抗沖擊能力，同時，其整體質量較輕，能夠顯著地降低列車的重力勢能以及列車與運行軌道之間的摩擦系數。基于這一特點，列車的整體運行的順暢性將顯著提升，軌道交通基礎設施的運行壽命也將大大延長。因此，復合材料在軌道交通中的合理應用，能夠進一步提升我國軌道交通行業的整體穩定性以及軌道交通運輸流程的順暢性。復合材料在軌道交通中的合理應用是以復合材料的可設計性為基礎進行的，在軌道交通基礎設施的設計和施工過程中，相關人員立足于實際情況和軌道交通基礎設施的運行需求進行了復合材料的科學設計和合理優化，使復合材料能夠在軌道交通基礎設施的建設過程中，能夠互相配合、靈活組合，展現了較高的可塑性和一體性，維持了軌道交通基礎設施的穩定運行[2]。

2.4 結構優化

城市軌道交通是現代城市交通系統的重要組成部分，是城市公共交通系統的骨干。《國務院辦公廳關于加強城市快速軌道交通建設管理的通知》（國辦發〔2003〕81 號）印發以來，我國城市軌道交通總體保持有序發展，對提升城市公共交通供給質量和效率、緩解城市交通擁堵、引導優化城市空間結構布局、改善城市環境起到了重要作用。軌道交通基礎設施在我國的長期發展中占據著不可忽視的重要位置，當前，軌道交通基礎設施的建設和發展已經成為了我國建設部門的重點任務，在長期的建設過程中，我國科研人員經過實踐研究和深入分析，證明復合材料能夠有效地滿足軌道交通的運行需求和軌道交通基礎設施的建設需求、質量要求，因此，復合材料在軌道交通中的合理應用，能夠充分修復和彌補傳統材料在軌道交通建設過程中所產生的負面影響以及整體受到的外界干擾，進一步保證了軌道交通基礎設施的運行平穩以及整體質量，實現了結構的充分優化。另外，復合材料在列車制造過程中的應用，能夠有效地契合列車的運行環境，進一步降低了列車內部電磁干擾對電車運行產生的負面影響，為列車內其他相關電子元件營造了優良的運行環境，通過復合材料的靈活組合，有效地滿足了我國研發高速軌道車輛的需求，提供了衛生間、車門等車體設備和配套設施的設計基礎，進一步促進了我國軌道交通基礎事業的發展。復合材料在軌道交通上的應用，能夠切實地實現列車結構的優化以及整體軌道交通基礎設施的優化，深度滿足了我國的發展需求和建設需求，進一步促進了我國交通基礎設施建設水平的提升[3]。

總而言之，當前我國對軌道交通基礎設施的建設進行了高度關注和重點支持，復合材料在軌道交通中的合理應用，能夠進一步提升軌道交通運行的順暢性以及軌道交通基礎設施的建設質量，復合材料在軌道交通中擁有較高的應用優勢，能夠滿足軌道交通的建設需求和運行需求。可以預見，復合材料在軌道交通上的應用路徑還將持續拓展。