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          球體多孔鋁的用途
            球體多孔鋁是一種在鋁基體中含有一定數量、一定尺寸孔徑、一定孔隙率的金屬材料,它具有多孔材料的輕質特性,還具有金屬材料優良的力學性能和熱、電等物理性能,是集多種優良性能于一身的新型環保型結構功能材料。涉及航空航天、軍械裝備、機器制造、船舶及陸路運載工具、建筑等行業,對球體多孔鋁材料的需求主要集中在吸音降噪、吸能緩沖、減振、防爆、散熱、過濾、吸波、電磁屏蔽等方向的應用。

          球體多孔鋁在高鐵/地鐵列車中的應用

          、制作高鐵/地鐵列車防撞結構
          在高鐵列車機車頭部和車廂間安裝具有吸能性的防撞結構,當列車撞擊時可以吸收全部或大部分動能,使列車緩沖停下,可以減少或避免乘客傷亡,保障乘客生命安全。

          吸能球體泡沫鋁/鋁管復合吸能柱,利用這種材料制作機車頭部吸能防撞結構和車廂間吸能防撞結構,當列車在70Km/h以下時速相撞時,可以全部吸收列車撞擊動能,可以保證撞擊時車廂不再拱起,使列車緩沖、停下,從而可以保障乘客生命安全。

          每個高速列車組(動車組) 的質量為400噸左右,高速列車行駛速度為300Km/h左右,由于駕駛員的本能反應,控制停車,相撞時速度快速降低,列車撞擊速度按100Km/h計算,則撞擊動能為 20× 105 KJ/m3,
          10立方米球體泡沫鋁/鋁管吸能柱的總吸能量為 6 × 105 KJ/m3 ,可以吸收近30%撞擊動能,使列車緩沖,保護乘客和車輛安全。
          如果時速降到70Km/h以下,全部撞擊動能都能被吸收,使列車緩沖停下,保證乘客安全。
          、制作車廂間防撞結構
          目前一些高鐵列車車廂間采用橡塑管防撞結構,在撞車時,前個車廂受到后面車廂的撞擊動能為,
          1/2 ×M和×V差2
          M和- 后面全部車廂質量之和;

          V差- 后面車廂速度減去前面車廂速度。
          球體泡沫鋁外套鋁合金管吸能量較高,達到6×104KJ/m3,采用200mm厚度吸能盒安裝在車廂端部,其吸能緩沖能力為橡塑管的數十倍。其結構如圖2所示。

          、制作列車輕質高強地板

          為降低車廂內振動和噪聲,將目前膠合板地板替換成球體泡沫鋁地板,強度高,振動降低50%以上,噪聲屏蔽20分貝以上。

          、制作高鐵列車線路聲屏障

          目前高鐵線路安裝的“金屬板插式聲屏障”,該聲屏障采用140mm厚度插板,適用于頻率為100~200Hz的低頻噪聲,而對于高鐵線路的中高頻噪聲(頻率為1000~2000Hz)不具有吸聲降噪功能,如圖4,用15mm厚球體泡沫鋁吸聲板,背后空腔為0~30mm,中間為折式鍍鋅鋼板隔板,背板為1mm厚鍍鋅板,制成球體泡沫鋁吸聲箱,如圖5所示。用這種吸聲箱替換原來的打孔鋁板吸聲箱,可以降噪20分貝以上。

          、制作電梯緩沖器

          在電梯井底部,設置防墜落液壓緩沖器(圖8),其行程65mm~275mm,壓強為10Mpa左右,能夠吸收動能量為51KJ~215KJ。只能緩沖電梯由2樓以下墜落的動能。若電梯從3樓以上墜落,就會造成轎廂損毀、人員傷亡。為了提高電梯防墜落的安全性,需要增強電梯井底緩沖吸能的能力,需要安裝球體泡沫鋁緩沖器,其結構如圖9所示。采用充填球體泡沫鋁的鋁管吸能柱,縱向排列,固定在鋁桶型殼體內。設計上,與液壓緩沖器可壓縮高度相當部分為球體泡沫鋁緩沖器壓縮部分,根據電梯的總高度計算球體泡沫鋁緩沖器的直徑,使其吸能量與電梯從最高處墜落產生的動能相一致。例如,2000Kg電梯從100米墜落動能為2000KJ,需要0.05m3吸能柱,實際采用2倍以上的體積。吸能柱壓縮強度20Mpa左右,電梯轎廂結構強度大于300Mpa,墜落沖擊時,球體泡沫鋁緩沖器壓縮吸能,保護轎廂和人不受沖擊力作用。







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