一种轨道车辆车体的车身板及轨道车辆车体的制作方法

1.本实用新型涉及轨道车辆技术领域，具体涉及一种轨道车辆车体的车身板及轨道车辆车体。


背景技术：

2.随着时代的发展和节能减排的需求，轨道车辆的轻量化已逐步成为行业发展的共同追求，目前，轨道车辆车体的车身板普遍是采用中空的铝合金板，这种材质在金属板材中已经属于较轻的材质，金属板材的进一步轻量化设计受到了较大的限制。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种轨道车辆车体的车身板及轨道车辆车体，其中，该车身板可以满足轻量化、承载强度和隔声性能的要求。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种轨道车辆车体的车身板，包括相对设置的第一板部和第二板部，所述第一板部、所述第二板部均包括面板层，所述面板层的材质为复合材料，所述第一板部、所述第二板部中的至少一者还包括第一隔声板层，所述第一隔声板层位于所述面板层的内板面，所述第一隔声板层包括若干筋条，各所述筋条之间填充有隔声材料。
5.本实用新型所提供轨道车辆车体的车身板，以复合材料来制备面板层，复合材料本身具有高比强、高比模的特性，强度较高，能够满足结构强度和承载性能的要求；且复合材料的面密度低，相比于金属材料，更能够满足轻量化的要求，以提升轨道车辆的轻量化水平；第一隔声板层所设置的筋条除了可以进一步地提升结构强度外，筋条以及设置在筋条之间的隔声材料所组成的第一隔声板层又能够弥补复合材料隔声性能较差的缺陷，使得本实用新型所提供车身板的隔声性能能够达到传统金属材质车身板的水平。
6.可选地，各所述筋条中，部分所述筋条沿第一方向延伸，另一部分所述筋条沿第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向呈夹角设置，沿所述第一方向延伸的所述筋条和沿所述第二方向延伸的所述筋条围合形成筋格，所述隔声材料填充在所述筋格内。
7.可选地，所述第一板部、所述第二板部中包括所述第一隔声板层的一者中，所述面板层与所述隔声材料之间、所述筋条与所述隔声材料之间均设有阻尼层。
8.可选地，所述第一板部、所述第二板部中包括所述第一隔声板层的一者中，所述面板层与所述筋条为一体式结构。
9.可选地，还包括金属板层，所述金属板层位于所述第一板部和所述第二板部之间。
10.可选地，所述金属板层的材质为铝。
11.可选地，还包括第二隔声板层，所述第一板部不包括所述第一隔声板层，所述第二隔声板层位于所述金属板层和所述第一板部之间。
12.可选地，所述第二隔声板层与所述金属板层之间、所述第二隔声板层与所述第一板部之间均设有阻尼层。
13.可选地，所述第二隔声板层的材质为所述隔声材料。
14.本实用新型还提供一种轨道车辆车体，包括车身板，所述车身板为上述的轨道车辆车体的车身板。
15.由于上述的轨道车辆车体的车身板已经具备如上的技术效果，那么，具有该车身板的轨道车辆车体亦当具备相类似的技术效果，故在此不作赘述。
附图说明
16.图1为本实用新型所提供轨道车辆车体的车身板的一种具体实施方式的截面图；
17.图2为面板层和筋条的连接结构图；
18.图3为本实用新型所提供轨道车辆车体的车身板与传统车身板的隔声量对比图。
19.图1
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图2中的附图标记说明如下：
20.1第一板部、2第二板部、21面板层、22筋条、23隔声材料、24筋格、
21.3阻尼层、4金属板层、5第二隔声板层。
具体实施方式
22.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
23.本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。
24.请参考图1
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图2，图1为本实用新型所提供轨道车辆车体的车身板的一种具体实施方式的截面图，图2为面板层和筋条的连接结构图。
25.如图1、图2所示，本实用新型提供一种轨道车辆车体的车身板，包括相对设置的第一板部1和第二板部2，第一板部1和第二板部2均包括面板层21，面板层21的材质为复合材料，第一板部1和第二板部2中的至少一者还包括第一隔声板层，该第一隔声板层位于面板层21的内板面，包括若干筋条22，各筋条22之间填充有隔声材料23。面板层21的内板面是指两面板层21相对的板面，例如，对于第二板部2而言，其面板层21的内板面是指朝向第一板部1的板面。
26.本实用新型所提供轨道车辆车体的车身板，以复合材料来制备面板层21，复合材料的种类在此不做限定，以碳纤维为例，碳纤维本身具有高比强、高比模的特性，强度较高，能够满足结构强度和承载性能的要求；且复合材料的面密度低，相比于金属材料，更能够满足轻量化的要求，以提升轨道车辆的轻量化水平；第一隔声板层所设置的筋条22除了可以进一步地提升结构强度外，筋条22以及设置在筋条22之间的隔声材料23所组成的第一隔声板层又能够弥补复合材料隔声性能较差的缺陷，使得本实用新型所提供车身板的隔声性能能够达到传统金属材质车身板的水平。
27.筋条22与面板层21可以为同种材质，也可以分别采用不同的材质制备，在本实用新型实施例中，优选二者为同种材质，即筋条22也可以为复合材料，此时，二者可以一体成型；当然，筋条22与面板层21也可以分别制造，然后再通过粘结等工艺固连于一体。
28.筋条22与面板层21的组合，使得第一板部1和第二板部2中设有该第一隔声板层的一者不再是实心板部，这种结构设计本身也可以降低相应板部的重量，以进一步地提高轻
量化水平。而填充在筋条22之间的隔声材料23则可以充分地利用空间，以提升隔声性能。
29.筋条22的结构形式可以多种多样，只要能够满足使用要求即可。
30.具体到本实用新型实施例中，如图2所示，筋条22可以优选采用扁平状的结构，为便于理解扁平状的含义，在本实用新型实施例中，可以将筋条22的延伸方向称之为筋条的长度方向，在筋条22的安装面内，与该长度方向相垂直的方向可以称之为宽度方向，与筋条22的安装面相垂直的方向(也即面板层21的法向)可以称之为筋条22的高度方向，这里的扁平状结构是指筋条22的宽度大于其高度，二者之间的比值具体可以控制在6:5
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10:5之间。如此设置，筋条22与面板层21的连接可靠性更高，筋条22在安装、使用过程中均不易受损。
31.筋条22的布置形式同样多种多样，只要能够满足使用要求即可。例如，各筋条22可以相互平行；或者，如图2所示，各筋条22中，部分筋条22可以沿第一方向延伸，另一部分筋条22可以沿第二方向延伸，第一方向和第二方向可以呈夹角设置，这样，沿第一方向延伸的筋条22和沿第二方向延伸的筋条22可以围合形成筋格24，前述的隔声材料23可以填充在筋格24内，这种交错设置的筋条22使得筋条22之间可以相互支撑，不仅可以提高结构强度，同时，还可以抑制面板层21以及筋条22自身的振动辐射，以减少振动辐射噪声。
32.这里，本实用新型实施例并不限定该夹角的大小，具体实施时，本领域技术人员可以依据实际情况进行确定，例如，该夹角可以为90度，此时，第一方向与第二方向相互垂直。
33.隔声材料23具体可以为玻璃丝绵等吸声物质，其可以改善结构的中高频声学性能，其吸声机理是由于声波产生的振动引起小孔径或间隙内的空气运动，造成和孔壁的摩擦，紧靠孔壁表面的空气受孔壁的影响不易运动，如此，在摩擦和粘滞力的作用下，使相当一部分声能转化为热能，从而使声波衰减、反射声减弱，进而达到吸声的目的，同时，小孔径或者间隙内的空气和孔壁之间的热交换会引起的热损失，这也可以在一定程度上使声能衰减。
34.各筋格24内隔声材料23的尺寸与筋格24尺寸有关，而筋格24的尺寸可以根据需要进行设计，为保证隔声效果，可以将筋条22的在面板层21法向的尺寸做的较大，这样，隔声材料23的填充厚度可以较大。在一种示例性的方案中，筋条22在面板层21法向的尺寸与面板层21的法向尺寸的比例不小于10:1。
35.另外，考虑到碳纤维等复合材料的阻尼特性较差，在第一板部1、第二板部2中包括第一隔声板层的一者中，面板层21与隔声材料23之间、筋条22与隔声材料23之间均可以设有阻尼层3，该阻尼层3具体可以为沥青等物质，其可以通过喷涂工艺进行设置，通过面板层21以及筋条22与阻尼层3之间的相互摩擦、搓动，可以有效缓解吻合效应和低频共振，以减少振动辐射噪声。
36.阻尼层3的厚度可以根据需要进行调整，在一种示例性的方案中，这里的阻尼层3的厚度可以与面板层21相一致。
37.进一步地，还可以包括金属板层4，金属板层4可以位于第一板部1和第二板部2之间。金属材质相比于复合材料的面密度要大，因此，金属材质的隔声性能相对较佳，在车身板中夹杂金属板层4，可以更大程度地提高车身板的隔声性能。
38.这里，本实用新型实施例并不限定金属板层4的材质，具体实施时，本领域技术人员可以依据实际需要进行选择。在一种示例性的方案中，该金属板层4的材质可以为铝，铝材质相对质轻，不会过多地对车身板的轻量化指标造成负担。
39.第一板部1和第二板部2可以均包括前述的第一隔声板层。也可以仅其中的一者包括第一隔声板层，具体到本实用新型实施例中，可以是第二板部2包括第一隔声板层，在安装时，第二板部2可以位于外侧、以作为外板部，第一板部1可以位于内侧、以作为内板部；此时，为了弥补内板部的隔声性能，还可以设置第二隔声板层5，第二隔声板层5可以位于金属板层4和第一板部1之间，能够有效降低中高频的噪声，此外，该第二隔声板层5也可以避免金属板层4与第一板部1的直接刚性接触，还有利于保证第一板部1的使用寿命。
40.第二隔声板层5所用的材质可以与前述的隔声材料23相异，也可以相同，具体可以结合实际情况进行确定。
41.在第二隔声板层5与金属板层4之间、第二隔声板层5与内板层1之间均可以设有阻尼层3，以提高整个车身板的阻尼特性，进而提升整个车身板的隔声性能。该阻尼层3与前述的设置于第二板部2的阻尼层3的材质可以相同，其设置厚度可以根据需要进行调整，这里不再做详细说明。
42.请参考图3，图3为本实用新型所提供轨道车辆车体的车身板与传统车身板的隔声量对比图。
43.为了验证本实用新型所提供车身板的隔声性能是否能够满足要求，本实用新型实施例还将本实用新型所提供车身板与传统车身板的隔声性能进行比对，测试环境为声学试验室，测试用试验样件尺寸为1200mm*1500mm，安装在混
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混响室之间的测试窗口上，测试标准按照《gb/t19889.3
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2005声学建筑和建筑构件隔声量测量第3部分：建筑构件空气声隔声的实验室测量》进行，如图3所示，经测试验证，本实用新型所提供车身板的隔声性能完全可以达到传统车身板的水平。
44.本实用新型还提供一种轨道车辆车体，包括车身板，该车身板即为上述各实施方式所涉及的轨道车辆车体的车身板。
45.由于上述的轨道车辆车体的车身板已经具备如上的技术效果，那么，具有该车身板的轨道车辆车体亦当具备相类似的技术效果，故在此不作赘述。
46.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。