科创中国

行业领域

高端产业

需求背景

为研究高速动车组复合材料车头安全性能，并对新造和维保产品建立有依据有标准的检测、评估、维修、保养的产业化控制手段。

需解决的主要技术难题

产品设计阶段，主要进行设备检测方式、功能、外观造型设计、机构设计，工艺设计等。我司研发项目组人员与高校及工业设计单位合作，研制、加工、采购、整合出一套适用于复合材料轨道车辆车头产业化、标准化生产所需的检测装置方案，并对前期可能存在或较难解决的问题提前预防解决，通过现场会议多次讨论整合建议，期间我司项目组人员全程跟进做到预防问题，发现问题及时解决，按要求在规定时间内完成整套设备的研发方案，形成最终方案评审意见。

装置及软件的研制及采购。主要进行实物的安全性验证，首先对我司现生产的多个项目复合材料车头进行有限元分析，得出各个网格区域内理论承受的最大气动载荷，形成载荷输入数据库。 对我司各型号车头每种取样5个，且每个车头重复做5遍试验，通过对多种复合材料产品的实物验证，稳定检测数值，并针对期间实验过程中存在的问题，对复合材料车头安全强度装置进行优化升级，达到指标数值，并提高检测效率及检测质量。 建立产品复合材料车头安全强度检测输出数据库，并以此为基础针对复合材料整体轨道车辆车头检验的需求，对软件进行数据库录入，最终可全自动生成检测报告。

装置制造、实物验证。依据复合材料轨道车辆车头项目所产生的安全强度检验装置研发成果，进行零部件生产工艺确定，进行零部件生产，其中特殊部件通过三D打印快速成型。完成装置组装、调试、实物检验验证。 建立5个对应高速动车复材车头进行反向验证模型，找出与第二阶段车头的对比试验，进一步调整、优化装置，形成定型的检验装置。 第四阶段：以复合材料车头安全性检验标准规范编制。通过装置在前期检验和实际应用的数据搜集，编写高速动车复材车头安全性检验规范，组织用户专家评审，形成企标。

期望实现的主要技术目标

(一)指标数值： 1、对高速动车复合材料车头表面进行网格划分，加工制作的检测工装各区域网格面积误差大小控制在5%以内。 2、控制对同一车头重复检验的形变数值稳定，形变数值波动范围控制在4%以内。 3、表面载荷施加数值实际设置数值误差控制在2%以内。 4、最高可模拟检测时速500km/h动车组在受到气动压力时的性能数据。 (二)设计创新点： 1、解决目前通过目测方式检测车头的方式，减少不确定性，开发智能检测硬件、软件系统，采用智能检测装置快速检验，增加检测效率。填补该领域国内空白。 2、根据复合材料轨道车辆安全性检测装置的研发成果，对通用轨道车辆复合材料车头产品的设计、生产、工艺、质量控制、维护保养等全环节进行通用化、规范化、标准化、规模化，确保国内产品安全标准统一，提升产业化效率和实现铁路站段检修的实时性。 3、实现通用轨道车辆复合材料车头生产及检验的产量可控、质量可控、成本可控、寿命可控、维保标准可控制造检修规范。 4、建立适用于设计和制造轨道车辆复合材料车头的材料性能数据库，在此基础上开发出一套适用于通用轨道车辆复合材料车头的计算、设计、材料配方、验证的技术解决方案。 (三) 评价方式： 1、通过中车客户对复合材料车头安全性检验装置的验收。 2、通过中车客户对复合材料车头安全性检验方式的验收。 3、通过中车客户对复合材料车头维修、保养方案的验收。 4、通过中车客户对产业化检测线的验收。 5、通过中车客户对目前几个主要型号的高速动车复合材料车头的验收。

处理进度