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随着对全球变暖和二氧化碳排放的担忧不断上升,新兴行业正在寻找方法来创新日常生活,在不牺牲客户舒适度和可用性的前提下,降低人们的碳足迹。电动巴士产业就是这些新兴产业之一,它降低了公共交通的排放。荷兰电动巴士公司Ebusco它的创新也更进一步:受航空航天技术的启发,复合材料公交车。
什么是复合材料?欧洲杯足球竞彩
复合材料是多种具有显欧洲杯足球竞彩著的化学和性能差异(高强度,电阻率等)的材料的组合。复合材料继承了所有材料的特性,创造了一个单一的材料,总的来说,比它的部分更有用。
现代复合材料的一个常见例子是碳纤维增强聚合物(cfrp)。欧洲杯足球竞彩这些聚合物由薄碳纤维在聚合物树脂基体内的片状结构组成。聚合物树脂重量轻,弹性模量高,纤维具有高强度和耐久性,使复合材料具有显著的实用性能。
航空航天工业中的碳纤维增强聚合物
Mangalgiri(1999)描述了飞机结构的9个特点中的3个:“轻量化”以减少燃料消耗,“高可靠性”(在整个飞行过程中承受很大的应力),以及“耐久性”(使机身不会因疲劳而失效)。从这些标准中,我们可以明显地看出为什么复合材料,在所有材料中强度重量比最高的一些材料,在工业中是如欧洲杯足球竞彩此的新兴。
由于这些原因,碳纤维加固材料在航空制造工业中得到了广泛的应用。它们的强度重量比是一个显著的优势,因为它允许飞机在使用较重的替代燃料的同时处理中等强度的力量。在相对现代的飞机中,如波音787梦幻客机,复合材料占飞机结构体积的80%(重量的50%)(Giurgiutiu 2016)。欧洲杯足球竞彩
尽管前面提到的所有特征对飞机的结构至关重要,但它们仍然对公共交通工具有很大的好处。专门从事新一代电动巴士设计和制造的荷兰Ebusco公司从航空航天产业中汲取了灵感,推出了“Ebusco 3.0”。这款巴士的车身框架将采用飞机上使用的复合材料。欧洲杯足球竞彩
复合材料在Ebusco 3.0中的好处欧洲杯足球竞彩
就像在现代飞机上一样,这种设计创新将导致航程的增加。与Ebusco之前的型号Ebusco 2.2相比,Ebusco 3.0的重量减少了33%。车架的重量越轻,移动它所需的能量就越少。这使得Ebusco 3.0可以行驶500公里,而Ebusco 2.2可以行驶350公里。
这种材料的高强度和耐用性也意味着,这种巴士的框架将比其他使用更常见材料制造的公共交通工具更抗损坏,寿命更长。欧洲杯足球竞彩Ebusco 3.0预计在需要翻新之前至少可以使用15年。
巴士的复合框架允许在Ebusco 3.0的设计中进行其他创新。最明显的例子就是公交车的内部地板完全是平的,所有的电池都藏在下面。
来看看最新的电动巴士:Ebusco 3.0,它完全由复合材料制成欧洲杯足球竞彩
视频来源:Ebusco Zero Emission/YouTube.com
虽然这一变化似乎不引人注目,但与电动巴士行业的其他竞争对手相比,它有很多好处。第一个最明显的好处是将电池放置在地板下,使车辆的乘客部分更开放。Ebusco利用这个机会,给巴士的车顶提供了一个全景窗口。让更多的自然光进入车内,让巴士感觉更宽敞。
电池的放置还有一个更实际的目的:保持较低的重心。这大大增加了巴士的可操纵性。这种效果,增加了公共交通车辆的驾驶体验,通过拥有这样一个轻的车身(因为车身越轻,电池放置对质心的影响越大)。
最后,平坦的地板使巴士的内部走道更加宽敞。这提高了乘客乘坐巴士的舒适度和可达性。在登机和旅行时,不那么拥挤、狭窄的走道将有利于残疾乘客。
复合材料的一个主要缺点是相对于其他材料的价格。欧洲杯足球竞彩这可能意味着Ebusco 3.0可能比其他公交车的制造成本更高。然而,减少的燃料消耗、延长的寿命和降低的维护成本使Ebusco团队预测,总拥有成本将比其前身降低。
根据Ebusco网站,冠状病毒大流行已经影响了Ebusco 3.0发布的最初预计时间。疫情不仅有效地阻止了大规模制造企业(直接或干扰原材料进口),而且旅行的缺乏也导致公共交通部门“经济遭受重创”(Ebusco 2020)。值得庆幸的是,该公司相信,尽管有这些延误,一旦封锁解除,对电动公交车的需求将大幅增加。
参考资料及进一步阅读
Ebusco (2020)在航空工业的帮助下创造一种更高效的电动巴士。(在线)可以在:https://www.ebusco.com/creating-a-more-efficient-electric-bus-with-help-from-the-aviation-industry/(2021年5月23日)。
Ebusco (2019)Ebusco 3.0被设计成电动巴士行业的改变者。(在线)可以在:https://www.ebusco.com/wp-content/uploads/Brochure-3.0-1.pdf(2021年5月23日)。
Substech.com (2012)碳纤维增强聚合物复合材料。(在线)可以在:https://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=carbon_fiber_reinforced_polymer_composites(2021年5月24日)。
Katnam, K., Da Silva, L.和Young, T.(2013)复合材料飞机结构粘结修复:科学挑战与机遇综述。航空航天科学进展欧洲杯线上买球, 61年,pp.26-42。https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2013.03.003
Giurgiutiu,诉(2016)航空航天复合材料结构健康监测。伦敦:爱思唯尔公司.
斯隆,j . (2016)欧洲杯足球竞彩材料和工艺:复合材料、纤维和树脂。[网络]Compositesworld.com。可以在:https://www.compositesworld.com/欧洲杯猜球平台articles/composites-101-fibers-and-resins(2021年5月23日)。
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