[发明专利]一种多种材料复合动车组车体及其成型方法

权利要求书

1.一种多种材料复合动车组车体，其特征在于：包括金属框架、复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元；其中，所述金属框架包括底架、侧墙、车顶、端墙，在所述底架、侧墙、车顶上强度要求薄弱的部位各自开有安装豁口，底架的安装豁口上连接有复合底架单元，侧墙的安装豁口上连接有复合侧墙单元，车顶的安装豁口上连接有复合车顶单元；所述复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元均为内部具有多个空腔的碳纤维复合框架结构，碳纤维复合框架内填充有隔音隔热层和加强泡沫或蜂窝结构，所述隔音隔热层设置在加强泡沫或蜂窝结构的上下两侧，且夹在加强泡沫或蜂窝结构与碳纤维复合框架之间。

2.根据权利要求1所述的多种材料复合动车组车体，其特征在于：所述复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元与各自的金属框架上的安装豁口纵向采用榫接连接形式，横向采用铆接与胶接相结合的搭接形式。

3.根据权利要求2所述的多种材料复合动车组车体，其特征在于：所述金属框架上的安装豁口纵向连接处的上边梁和下边梁上相对应的开有横纵交替的安装槽，所述复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元的纵向连接端加工有与安装槽相连接的榫接结构。

4.根据权利要求2所述的多种材料复合动车组车体，其特征在于：所述金属框架上的安装豁口横向连接处的下边梁上加工有第一安装孔，在碳纤维复合框架上开设第二安装孔，第一安装孔与第二安装孔相对设置，所述复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元的横向连接端搭接在金属框架的下边梁上且与下边梁的接触面粘接并通过铆钉穿过第一安装孔、第二安装孔固定。

5.一种多种材料复合动车组车体的成型方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1、将车体设计成金属框架与复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元相结合的方式，所述金属框架包括底架、侧墙、车顶、端墙，根据车体强度标准要求，结合对车体的强度分析，找出金属框架中底架、侧墙、车顶上强度要求较为薄弱部位，将金属框架中强度要求较为薄弱的部位加工出安装豁口，之后分别将复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元安装在各自的安装豁口内；其中，所述复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元均为内部具有多个空腔的碳纤维复合框架结构，碳纤维复合框架内填充有隔音隔热层和加强泡沫或蜂窝结构，所述隔音隔热层设置在加强泡沫或蜂窝结构的上下两侧，且夹在加强泡沫或蜂窝结构与碳纤维复合框架之间；

步骤S2、对步骤S1结构的车体进行仿真分析，依据仿真分析结果调整复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元的轮廓尺寸以及连接方式，使车体结构在保证强度和刚度的情况下大幅降低质量。

6.根据权利要求5所述的多种材料复合动车组车体的成型方法，其特征在于：所述复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元是碳纤维复合材料、隔音隔热层及加强泡沫或蜂窝结构采用内压中空一体成型工艺复合而成的中空结构。

7.根据权利要求5所述的多种材料复合动车组车体的成型方法，其特征在于：所述金属框架上的安装豁口与复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元纵向采用榫接连接形式，横向采用铆接与胶接相结合的连接形式。

8.根据权利要求7所述的多种材料复合动车组车体，其特征在于：所述复合底架单元、复合侧墙单元、复合车顶单元与金属框架上的安装豁口纵向连接处用胶密封。