رغوة الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية

يتميز القطار عالي السرعة بخصائص وزن المحور الخفيف ، والتسارع المتكرر والتباطؤ وتشغيل الحمل الزائد ، مما يتطلب من هيكل الجسم تلبية فرضية القوة والصلابة. خفيف قدر الإمكان. من الواضح أن الألومنيوم الرغوي الخفيف للغاية له قوة محددة عالية ، ومعامل محدد عالي ، وتخميد عالي وخصائص أخرى تتفق مع المتطلبات. تعاون مركز أبحاث فراونهوفر في الولايات المتحدة مع مجموعة Talgo في إسبانيا لدراسة وتقييم جدوى تطبيق رغوة الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية. وجد أن قدرة امتصاص الطاقة للفولاذ المملوء برغوة الألومنيوم أعلى بنسبة 35٪ إلى 40٪ من قدرة الأنبوب الفارغ ، ويتم زيادة قوة الانحناء بنسبة 40٪ إلى 50٪. يمكن أن تؤدي إضافة رغوة الألومنيوم إلى المخزن المؤقت لرأس القاطرة وذيلها إلى زيادة امتصاص طاقة التأثير. لوح الساندويتش المصنوع من الألومنيوم الرغوي بسمك 10 مم ولوحة الألومنيوم الرقيقة أخف وزنا بنسبة 50٪ من ورقة الصلب الأصلية ، ويتم زيادة الصلابة 8 مرات. بدعم من الخطة الإطارية السادسة للاتحاد الأوروبي ، قام معهد فران هوف (فراونهوفر) للتكنولوجيا التطبيقية للمواد بدراسة منهجية لاستخدام رغوة الألومنيوم كمادة ممتصة للطاقة في معدات النقل بالسكك الحديدية والطيران ، وأنشأ معيارا شاملا للتصميم وقاعدة بيانات أساسية للأداء.

رغوة الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية

في الوقت الحاضر ، تدرس إدارات السكك الحديدية عالية السرعة ذات الصلة في الصين جدوى استخدام رغوة الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية كأرضية وباب للقطار فائق السرعة. من أجل تسريع حل سلسلة من المشاكل العلمية والهندسية الرئيسية التي تواجه الجيل القادم من القطارات فائقة السرعة ، أنشأت وزارة السكك الحديدية والأكاديمية الصينية للعلوم بشكل مشترك مركزا متقدما لبحوث ميكانيكا حركة السكك الحديدية ، والذي سيعالج المشاكل الرئيسية في البحث حول موثوقية مواد وهياكل القطارات عالية السرعة ، ونظرية وتكنولوجيا الحد من الضوضاء في القطارات عالية السرعة. مع التحسين المستمر لسرعة تشغيل القطار عالي السرعة ، أصبح تأثير الضوضاء على راحة الركاب والبيئة المحيطة أحد العوامل الرئيسية التي تحد من تطوير السكك الحديدية عالية السرعة. بالمقارنة مع الضوضاء داخل السيارة ، فإن الضوضاء خارج السيارة تلوث البيئة بشكل أكثر خطورة. إن ضوضاء الصدى والاهتزاز الناتجة عندما يمر القطار عالي السرعة عبر النفق أو يلتقي قطاران عاليا السرعة في النفق لهما تأثير مدمر قوي. إذا لم يكن من الممكن السيطرة عليها بشكل فعال ، فقد تصبح أكبر عقبة أمام تطوير السكك الحديدية عالية السرعة. من أجل الحد من التلوث الضوضائي للقطارات عالية السرعة ، يجب إنشاء حواجز صوتية على جانبي السكك الحديدية التي تمر عبر المناطق المكتظة بالسكان وفي الأنفاق. واحدة من الوظائف الرئيسية لرغوة الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية هي امتصاص الصوت ، ويمكن ضبط هذا الأداء عن طريق تغيير نوع الثقب أو هيكل الصوت. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي رغوة الألومنيوم أيضا على مقاومة جيدة للتآكل ومقاومة للطقس وقابلية للمعالجة ، لذلك فهي مناسبة جدا للمواد الممتصة للصوت في حواجز الضوضاء الميدانية. شينكانسن شينكانسن هو أدنى ضوضاء السكك الحديدية الدولية في العالم. كثير منهم يستخدمون الألومنيوم الرغوي كمادة لامتصاص الصوت. كما تعلق الصين أهمية كبيرة على إشعاع الضوضاء للسكك الحديدية عالية السرعة. في خطة العمل المشتركة للابتكار المستقل للقطارات فائقة السرعة في الصين التي وقعتها وزارة العلوم والتكنولوجيا ووزارة السكك الحديدية ، تم اختيار عشر تقنيات رئيسية بما في ذلك ضوضاء السكك الحديدية عالية السرعة للبحث.