带有仿机翼的空气动力悬浮列车的轻质复合材料车厢结构

摘要

本发明涉及一种带有仿机翼的空气动力悬浮列车的轻质复合材料车厢结构，包括环型车身和车厢底板，其特征在于整体车厢结构均采用复合材料成型，车身的外、内层蒙皮采用仿蚕茧缠绕编织结构；中间夹芯层为轻质仿鸟骨骼中空结构；在应力集中部位，加有复合材料加强筋结构；复合材料各层间用粘胶膜层胶接，并采用大型热压罐进行三次复合固化。车厢底板为网络状三维整体多向连锁编织结构，与侧壁车身采用胶接内单搭接方式链接。本发明的制备步骤有：1）芯模制备；2）铺设外层蒙皮；3）铺设加强筋和夹芯层；4）铺设内层蒙皮；5）复合固化；6）底板制造；7）组装链接。本发明的车厢结构具有质量轻、抗起皱、耐冲击、损伤容限高和抗疲劳等优异性能。

主权项

一种带有仿机翼的空气动力悬浮列车的轻质复合材料车厢结构，包括环型车身和车厢底板，其特征在于：整体车厢结构均采用复合材料成型，车身的外层蒙皮和内层蒙皮采用仿蚕茧缠绕编织结构的复合材料成型；中间夹芯层为轻质仿鸟骨骼中空结构的复合材料成型；在车身的应力集中部位，外层蒙皮与夹芯层间还加有复合材料加强筋结构；复合材料各层间采用高分子粘胶膜层胶接而成，并采用大型热压罐对整体车身结构进行三次复合固化成型，所述大型热压罐的外形尺寸长度为30米，直径为5.5米；车厢底板采用网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料成型，与侧壁车身采用胶接内单搭接方式链接构成整体车厢结构；所述的仿蚕茧缠绕编织结构的复合材料车厢蒙皮，包括贯穿复合材料周向、径向、轴向三个方向的六组纱线系统：编织纱线、缠绕纱线、轴向加强筋纱线、周向加强筋纱线、周向接结纱线、轴向接结纱线；编织纱线沿芯模轴向均匀排列于各层；缠绕纱线沿芯模周向逐层进行缠绕，同时，与编织纱线逐层进行交织，形成层层交织联锁结构，纱线交织叠加构成织物厚度；轴向和周向加强筋纱线均不参与交织，于缠绕纱线与编织纱线交织构成的缠绕编织层间所夹持；周向和轴向接结纱线分别沿周向和轴向贯穿织物厚度将各层接结成一个整体；所述的芯模为制备复合材料车厢蒙皮所需的内衬模具。